Protic ionic liquids as a new hardener-modifier system for melamine-urea-formaldehyde adhesive resins

• Autorzy: Jóźwiak M. , Pernak J. , Kot M.

Warianty tytułu

PL

Protonowe ciecze jonowe jako nowe utwardzacze - modyfikatory klejowych żywic melaminowo-mocznikowo-fomaldehydowych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This paper presents the results of investigations on the possibility of using protic ionic liquids as a hardener and modifier of melamine-urea-formaldehyde (MUF) adhesive resins. In research dialkylmethylammonium dodecylbenzenesulfonate base protic ionic liquids with varied amounts of carbon in alkyl group were used. The plywood manufactured using protic ionic liquids and MUF resin was characterized by a complete water resistance of glue lines, thus meeting the requirements of EN-314-02 standard.

PL

Do utwardzania klejowych żywic aminowych stosowane są sole amonowe silnych kwasów nieorganicznych (głównie azotany), siarczany, chlorki (wychodzące z użycia ze względów ekologicznych), kwasy nieorganiczne oraz organiczne, a także bezwodniki kwasowe. W celu zwiększenia odporności hydrolitycznej spoin klejowych stosuje się sole melaminy. W wielu ośrodkach naukowych prowadzone są badania nad uzyskaniem alternatywnych utwardzaczy, powodujących uplastycznienie i zwiększających odporność spoiny na działanie czynników zewnętrznych. W Instytucie Technologii Drewna w Poznaniu, w ramach Projektu nr POIG.01.03.01- 30/074/08 „Ciecze jonowe w innowacyjnych technologiach związanych z przetwarzaniem surowców lignocelulozowych”, prowadzone są badania nad zastosowaniem cieczy jonowych do utwardzania – modyfikacji klejowych żywic melaminowo-mocznikowo-formaldehydowych. Celem badań było sprawdzenie przydatności protonowych cieczy jonowych jako utwardzaczy –modyfikatorów klejowych żywic MUF. Do badan wytypowano protonowe dodecylbenzosulfoniany dialkilometylamoniowe, zaliczane do protonowych cieczy jonowych. Poszczególne ciecze różniły się liczbą węgli w grupie alkilowej. Wytworzono trzywarstwowe sklejki bukowe utwardzane zastosowanymi protonowymi cieczami jonowymi. Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono, że zastosowane protonowe ciecze jonowe stanowią pełnowartościowe utwardzacze żywic MUF, mogące wypełniać równocześnie funkcję modyfikatora - plastyfikatora spoiny klejowej. Zastosowanie protonowych cieczy jonowych jako utwardzaczy klejowych żywic aminowych poszerza możliwości technologiczne w zakresie wytwarzania sklejki. Uzyskane sklejki charakteryzowały się bardzo wysoką wodoodpornością spoin klejowych i spełniały wymagania EN-314-02.

Słowa kluczowe

EN

MUF adhesive resin; protic ionic liquid; modifier-hardener system; plywood

PL

żywica klejowa MUF; protonowa ciecz jonowa; system modyfikator-utwardzacz; sklejka

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Poznański Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Drewno : prace naukowe, doniesienia, komunikaty
• Rocznik: 2011
• Tom: vol. 54, nr 186
• Strony: 5--14
• Opis fizyczny: Bibliogr. 23 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Jóźwiak M.

autor

Pernak J.

autor

Kot M.

• Wood Technology Institute, Poznan, Poland,

Bibliografia

• 1. Deetlefs M., Seddon K. [2010]: Assessing the greenness of some typical laboratory ionic liquid preparations. Green Chem. 12: 17–30
• 2. Han S. H., Li J., Zhu S., Chen R., Wu Y., Zhang X., Yu Z. [2009]: Potential application of ionic liquids in wood related industries. Bioresources [4]2: 825–834
• 3. Jóźwiak M., Proszyk S., Jabłoński W. [2003]: Adhesive melamine-urea-formaldehyde resins modified with natural alkyloresorcinols. Drewno-Wood [46]:18-30.
• 4. Kamoun C., Pizzi A., Zanetti M. [2003]: Upgrading melamine-urea-formaldehyde polycondensation resins with buffering additives. I. The effect of hexamine sulfate and its limits. J. Appl. Polym. Sci. [90] 1: 203-214
• 5. Kichner B. [2009]: Ionic Liquids. Springer-Verlag Berlin, Heidelberg
• 6. Pernak J., Zabielska-Matejuk J., Kropacz A., Foksowicz-Flaczyk J. [2004]: Ionic liquids in wood preservation. Holzforschung 58: 286–291
• 7. Pernak J., Goc I., Fojutowski A. [2005]: Protic ionic liquids with organic anion as wood preservative. Holzforschung 59: 473–475
• 8. Pernak J., Śmiglak M., Griffin S. T., Hough W. L., Wilson T. B., Pernak A., Zabielska--Matejuk J., Fojutowski A., Kita K., Rogers R. D. [2006]: Long alkyl chain quaternary ammonium-based ionic liquids and potential applications. Green Chemistry 8: 798–806
• 9. Pernak J., Jankowska N., Walkiewicz F., Jankowska A. [2008]: The use of ionic liquids in strategies for saving and preserving cultural artifacts. Polish J. Chem. 82: 2227–2230
• 10. Pizzi A. (1994): Advanced wood adhesive technology. Marcel Dekker Inc. New York
• 11. Pizzi A., Beaujean M., Zhao C., Properzi M., Huang Z. [2002]: Acetal-induced strength increases and lower resin content of MUF and other polycondensation adhesives J. Appl. Polym. Sci. [84] 13: 2561-2571
• 12. Proszyk S., Krystofiak T., Jóźwiak M, Lis B. [2002]: Investigations on the strength and durability of glue lines from MUF adhesives at various loading. Proc. of IVth Inter. Symp. Composite wood materials. TU Zvolen: 219-224
• 13. Rogers R. D., Seddon K. R. [2002]: Ionic liquids: Industrial applications for Green Chemistry. Oxford University Press, New York
• 14. Stasiewicz M., Fojutowski A., Kropacz A., Pernak J. [2008]: 1-Alkoxymethyl-X-dimethylaminopyridinium-base ionic liquids in wood preservation. Holzforschung 62: 309–317
• 15. Wang S., Pizzi A. [1997]: Waste nylon fibre hardeners for improved adhesives water resistance. Holz a. Rohu.Werkst. [55] : 9195
• 16. Wasserscheid P., Welton T. [2008]: Ionic liquids in synthesis, Wiley-VCH
• 17. Welton T. [1999]: Room-temperature ionic liquids. Chem. Rev. 99: 2071–2084
• 18. Weinstabl A., Binder W.H., Gruber H., Kantner W. [2001]: Melamine salts as hardeners for urea formaldehyde resins J. Appl. Polym. Sci. [81] 7: 1654-1551
• 19. Zabielska-Matejuk J. [2005]: Antifungal properties of new quaternary ammonium compounds in relation to their surface activity. Wood Science and Technology [39]3: 235–243
• 20. Zabielska-Matejuk J., Urbanik E., Pernak J. [2004]: New bis-quaternary ammonium and bis-imidazolium chloride wood preservatives. Holzforschung 58: 292–299
• 21. Zanetti M., Pizzi A., Beaujean M., Pasch H., Rode K., Dalet P. [2002]: Acetals-induced strength increase of melamine-urea-formaldehyde (MUF) polycondensation adhesives. II. Solubility and colloidal state disruption J. Appl. Polym. Sci. [86] 8 : 1855-1862
• 22. Zanetti M., Pizzi A. [2003]: Upgrading of MUF polycondensation resins by buffering additives. II. Hexamine sulfate mechanisms and alternate buffers J. Appl. Polym. Sci. [90] 1:215-226
• 23. Zanetti M., Pizzi A. [2004]: Low addition of melamine salts for improved melamine-ureaformaldehyde adhesive water resistance J. Appl. Polym. Sci. [88] 2: 287-292