酚醛樹脂(PF樹脂)首先由德國化學(xué)家A.Bayer，在1872年通過苯酚與甲醛反應(yīng)制得的，而其工業(yè)化還是美國化學(xué)家L.H.Baekeland，在1909年先后發(fā)表了2項(xiàng)酚醛樹脂膠粘劑工業(yè)合成專利的基礎(chǔ)上逐步發(fā)展起來的。19世紀(jì)20年代末30年代初，PF樹脂膠粘劑開始廣泛用于生產(chǎn)耐沸水、耐候的膠合板。如今酚醛樹脂膠粘劑以其膠接強(qiáng)度高、耐水、耐熱、耐磨、耐化學(xué)藥品腐蝕、成本較低，等優(yōu)點(diǎn)而廣泛應(yīng)用于木材加工業(yè)，其用量僅次于脲醛樹脂膠粘劑，特別是在生產(chǎn)耐水、耐候木制品中，具有脲醛樹脂膠粘劑無可比擬的優(yōu)勢。據(jù)專家介紹，另外隨著人們對木制品等甲醛釋放，給健康造成危害的認(rèn)識的提高，強(qiáng)制性國家標(biāo)準(zhǔn)GB18580-2001《室內(nèi)建筑裝飾裝修材料-人造板及其制品中甲醛釋放限量》的頒布與實(shí)施，酚醛樹脂膠粘劑及其膠接制品由于較小的甲醛釋放問題，而必然會得到更進(jìn)一步的發(fā)展，將成為最有希望最終取代脲醛樹脂膠粘劑的有力候選之一。然而酚醛樹脂膠粘劑也存在著，顏色深、固化后的膠層硬脆、易龜裂、成本較脲醛樹脂膠粘劑貴等缺點(diǎn);特別是酚醛樹脂膠粘劑固化溫度高、固化速度慢(一般要在130～160℃下熱壓才能得到好的膠合強(qiáng)度)，造成生產(chǎn)效率低、能量和設(shè)備消耗大。這些都限制了酚醛樹脂膠粘劑更廣泛的應(yīng)用。因此提高酚醛樹脂膠粘劑的固化速度、降低固化溫度是木材加工業(yè)的一個(gè)非常重要的課題，決定著酚醛樹脂膠粘劑的生命力，在一定程度上也影響著木材工業(yè)的發(fā)展。為此世界各國的科技工作者在這一方面進(jìn)行了大量研究、取得了可喜成果。
高摩爾比的酚醛樹脂膠粘劑雖然固化快，但是膠接產(chǎn)品的甲醛釋放量也高。據(jù)專家介紹，通過合成低摩爾比(1.2～1.8)的水溶性甲階酚醛樹脂，然后加入異氰酸酯和末端帶羥基的化合物，并用六次甲基四胺作固化促進(jìn)劑，可以實(shí)現(xiàn)與氨基樹脂膠粘劑一樣的快速固化，并且對于使用氨基樹脂膠粘劑不能得到很好膠接耐久性的針葉材單板，也膠合良好。研究發(fā)現(xiàn)，碳酸鹽和碳酸酯是木材用堿性水溶性酚醛樹脂膠粘劑的很好的固化促進(jìn)劑，但對固化促進(jìn)機(jī)理的解釋卻不同。Pizzi等認(rèn)為碳酸丙烯酯對酚醛樹脂的固化促進(jìn)機(jī)理，是它以整體作為反應(yīng)體與苯酚的核架橋而參與反應(yīng)的。塔村等主張?zhí)妓岜ゼ尤胨苄苑尤渲z粘劑后迅速水解成碳酸鹽和丙二醇，碳酸鹽進(jìn)一步水解成碳酸氫根離子而起作用的。
木通口等認(rèn)為碳酸鹽和碳酸酯的作用機(jī)理是，碳酸鹽和碳酸酯加入酚醛樹脂膠粘劑后，與水作用分解出碳酸氫根離子，它和酚醛樹脂的羥基配位產(chǎn)生電子云的傳遞，促進(jìn)形成亞甲基和醚鍵的縮聚(固化)反應(yīng)。據(jù)專家介紹，Miller等認(rèn)為，碳酸酯的催化促進(jìn)機(jī)理是，酚醛樹脂的酚羥基和鄰位的羥甲基之間存在氫鍵結(jié)合，碳酸酯加入后水解產(chǎn)生的碳酸氫根離子能把這種結(jié)合切斷進(jìn)而形成新的結(jié)合，最后發(fā)生酯交換反應(yīng)而促進(jìn)固化。Lorenz等的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)也支持了Miller的觀點(diǎn)。
田中等為了證明碳酸氫鈉對酚醛樹脂的催化加速固化，是以碳酸氫根離子起作用的，他們進(jìn)行了進(jìn)一步的研究，發(fā)現(xiàn)氫氧化鈉與實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)物2，4，6-三羥甲基苯酚的摩爾比，在0.2時(shí)碳酸氫鈉的作用效果最大;另外，隨著氫氧化鈉量的增加，碳酸氫鈉添加與不添加的效果比也增大。因?yàn)殡S著氫氧化鈉量的增加，2，4，6-三羥甲基苯酚的離子性增大，所以可以說碳酸氫鈉與它的相互作用也增大。據(jù)專家介紹，程瑞香等采用添加固化劑的方法，以求達(dá)到縮短酚醛樹脂膠接刨花板的熱壓時(shí)間。他們通過篩選試驗(yàn)，找到了一種可以使熱壓時(shí)間縮短近30%的固化劑。
