Đồ án tốt nghiệp - Tổng hợp nhựa melamine urea formaldehyde sử dụng trong công nghiệp biến tính gỗ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINH


KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

TỔNG HỢP NHỰA MELAMINE UREA
FORMALDEHYDE SỬ DỤNG TRONG
CÔNG NGHIỆP BIẾN TÍNH GỖ

SVTH: TRỊNH BẢO TÍN
MSSV: 19128084
GVHD: TS. HUỲNH NGUYỄN ANH TUẤN
TS. NGUYỄN HẢI HOÀN

Tp. Hồ Chí Minh, tháng 08 năm 2023

TÓM TẮT KHÓA LUẬN
Gỗ là một loại vật liệu thiên nhiên phổ biến ở Việt Nam và hiện nay đang được ứng
dụng rất nhiều trong đời sống, đặc biệt là lĩnh vực đồ dùng gia dụng trong nhà, ngoài
trời và vật liệu xây dựng. Tuy nhiên nhược điểm lớn nhất của gỗ là thấm nước và không
ổn định kích thước dưới điều kiện thời tiết và trong quá trình vận chuyển. Điều này làm
cho gỗ dãn nở, dễ dẫn đến nứt nẻ khi nhiệt độ thời tiết thay đổi thất thường. Để khắc
phục tình trạng này thì gỗ cần được biến tính bằng cách thay thế cách gốc hút nước hoặc
lấp đầy các thể tích tự do trong gỗ.
Trong khóa luận này, nhựa ureaformaldehdye (UF) biến tính melamine (M) được tổng
hợp từ formaldehyde, urea, melamine và xúc tác NaOH. Để kiểm tra khả năng biến tính
UF bằng melamine, tiến hành đánh giá thông qua phép đo FTIR. Sau khi tổng hợp tiến
hành đánh giá các thông số của quá trình tổng hợp nhựa MUF bao gồm pH, nhiệt độ,
thời gian phản ứng và tỉ lệ F/U. Nhựa thành phẩm được đánh giá qua các tính chất lý
hóa như: độ nhớt, thời gian lưu trữ, hàm lượng rắn và thời gian đóng rắn. Qua đánh giá
kết quả, nhựa MUF với các thông số tổng hợp gồm pH=9.5, nhiệt độ phản ứng T1=60
C, t1=60 phút và tỉ lệ F/U=1.3 có thời gian lưu trữ cao nhất lên đến 7 ngày, trong khi
độ nhớt tương đối thấp nhất 0=5 cP và có thời gian đóng rắn thích hợp cho việc ứng
dụng biến tính gỗ cao su.
Gỗ cao su hơn 20 năm tuổi được lấy từ khu vực Bình Phước. Tiến hành biến tính gỗ
bằng phương pháp ngâm tẩm chân không với hệ MUF trên ở 2 nồng độ 25 % hàm lượng
khô và nồng độ không pha loãng (khoảng 49 % hàm lượng khô). Kết quả bước đầu cho
thấy bài báo cáo này đã thành công đưa nhựa MUF vào trong gỗ cao su. Trong đó, khi
nồng độ MUF càng cao thì lượng nhựa đưa vào trong gỗ càng cao và hệ số chống trưởng
nở càng cao. Kết quả SEM cũng cho chứng minh đã đưa được nhựa MUF vào gỗ thành
công, hình ảnh cho thấy MUF phân bố trên bề mặt nhựa và lấp đầy các ruột và thành tế
bào từ đó cho khả năng kháng nước tốt. Ngoài ra, sản phẩm gỗ biến tính còn đáp ứng
được tiêu chuẩn Châu Âu E1 (8 mg/100 g) quy định về lượng formaldehye phát thải
với gỗ.

i

LỜI CẢM ƠN
Với tình cảm sâu sắc và ch
...

...
1-8.
Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 8330-3:2010 (EN 717-3:1996) về Ván gỗ nhân tạo Xác định formaldehyt phát tán - Phần 3: Formaldehyt phát tán bằng phương
pháp bình thí nghiệm. 2010.
ISO 13061-12:2017 Physical and mechanical properties of wood — Test methods
for small clear wood specimens — Part 12: Determination of static hardness.
2017.
Popović, M., et al., Curing characteristics of low emission urea-formaldehyde
adhesive in the presence of wood. Wood Research, 2011. 56(4): p. 589-600.

57

37.

38.

39.

40.

41.

42.

43.

44.

45.

46.

FORMALDEHYDE
INFRARED
SPECTRUM.
Available
from:
https://webbook.nist.gov/cgi/cbook.cgi?ID=C50000&ampType=IRSPEC&ampIndex=0.
Kandelbauer, A., et al., Testing by fourier transform infrared species variation
during melamine–urea–formaldehyde resin preparation. Journal of Applied
Polymer Science, 2007. 106(4): p. 2192-2197.
Özparpucu, M., et al., Combined FTIR spectroscopy and rheology for measuring
melamine urea formaldehyde (MUF) adhesive curing as influenced by different
wood extracts. European Journal of Wood and Wood Products, 2019. 78(1): p.
85-91.
Wibowo, E.S. and B.-D. Park, Enhancing adhesion of thermosetting ureaformaldehyde resins by preventing the formation of H-bonds with multi-reactive
melamine. The Journal of Adhesion, 2020. 98(3): p. 257-285.
Park, B.-D., Properties of Urea-Formaldehyde Resin Adhesives with Different
Formaldehyde to Urea Mole Ratios. Journal of the Korean Wood Science and
Technology, 2006.
Lubis, M.A.R. and B.-D. Park, Influence of Initial Molar Ratios on the
Performance of Low Molar Ratio Urea-Formaldehyde Resin Adhesives. Journal
of the Korean Wood Science and Technology, 2020. 48(2): p. 136-153.
Anjum, A. and G.M.A. Khan, Effect of Synthesis Conditions on the Molecular
Weight and Activation Energy of Urea-formaldehyde Prepolymer and Their
Relationship. Journal of Engineering Advancements, 2020. 01(04): p. 123-129.
Nuryawan, A., A.P. Singh, and B.-D. Park, Swelling Behaviour of Cured Urea–
Formaldehyde Resin Adhesives with Different Formaldehyde to Urea Mole
Ratios. The Journal of Adhesion, 2014. 91(9): p. 677-700.
Park, B.-D. and J.-W. Kim, Dynamic mechanical analysis of urea–formaldehyde
resin adhesives with different formaldehyde-to-urea molar ratios. Journal of
applied polymer science, 2008. 108(3): p. 2045-2051.
Altgen, M., et al., Distribution and curing reactions of melamine formaldehyde
resin in cells of impregnation-modified wood. Sci Rep, 2020. 10(1): p. 3366.

58