Slika 44 prikazuje termično stabilnost MUF lepilnih mešanic v odvisnosti od deleža UL.
Vidimo, da so nastale razlike v termični stabilnosti MUF lepilne smole v odvisnosti od deleža UL v lepilni mešanici. Največje izgube mase so se pojavile na temperaturnem območju med 255 in 323 °C, pri čemer smo, podobno kot v primeru MF lepilnih mešanic, opazili, da je bil pri lepilni mešanici brez UL bolj izrazit en vrh, medtem ko se je z večanjem deleža UL v lepilni mešanici začel pojavljati še drug vrh, pri temperaturi 255-262 °C, ki je postajal tudi vedno bolj izrazit. Tako se je največja izguba mase z večanjem deleža UL v lepilni mešanici, pojavljala pri nižji temperaturi. Izgube mase zaradi
izhlapevanja vode pri temperaturi do 100 °C nismo zaznali, saj se je masa konstantno manjšala že od začetka segrevanja. Dodatne izgube mase so se pojavile pri temperaturi 170-220 °C, kar je verjetno predvsem posledica izhajanja nezregiranih glikolov v UL, ter pri temperaturi okoli 460-480 °C in 720 °C, ki jih povezujemo z izhajanjem plinskih produktov. Izguba mase do temperature 430 °C, ko se je zaključilo glavno območje termične razgradnje, je bila pri MUF lepilni mešanici brez UL 61,0 %, pri 10 % deležu UL 66,9 %, pri 20 % deležu UL 70,6 %, pri 30 % deležu UL 70,5 %, pri 40 % deležu UL 72,2
% in pri 50 % deležu UL 75,7 %.
Če primerjamo termično stabilnost MF in MUF lepilne smole v kombinaciji z UL, vidimo, da so MF lepilne mešanice termično bolj stabilne, saj je do njihove termične razgradnje v primerjavi z MUF lepilnimi mešanicami prišlo pri približno 47 °C višji temperaturi, pa tudi izguba mase je bila za skoraj četrtino manjša. Ne glede na vrsto lepilne smole se je z večanjem deleža UL v lepilni mešanici temperatura termične razgradnje znižala, izguba mase pa povečala. Že iz DSC meritev (poglavje 4.2.3.2) smo ugotovili, da je UL v lepilni mešanici upočasnil proces utrjevanja lepilne mešanice ter zmanjšal entalpijo, kar pomeni, da je UL zmanjšal reaktivnost lepilne mešanice, hkrati pa tudi stopnjo zamreženja.
Sklepamo, da je zaradi nižje stopnje zamreženja zmanjšana tudi termična stabilnost, torej, da z večanjem deleža UL v lepilni mešanici pride do termične razgradnje pri nižji temperaturi, pri čemer pa je tudi izguba mase večja. V DSC termogramih smo opazili, da se je krivulja po drugem vrhu, z večanjem deleža UL, vedno manj vračala nazaj na bazno linijo, in se vedno bolj pomikala v eksotermno smer, kar smo povezali s termično degradacijo utrjenega lepila (nad 280 °C). Sklepali smo, da se temperatura termične degradacije s povečanjem deleža UL v lepilni mešanici zniža, hkrati pa do termične degradacije pride prej v kombinaciji UL z MUF lepilno smolo, kar lahko na podlagi TGA meritev tudi potrdimo.
4.2.5 FTIR spektri različnih lepilnih mešanic
4.2.5.1 FTIR spektri lepilnih mešanic v odvisnosti od vrste in deleža utrjevalca
FTIR spektri MF in MUF lepilnih mešanic v odvisnosti od vrste in deleža utrjevalca so prikazani na sliki 45 za MF-AF lepilno mešanico, na sliki 46 za MF-AS lepilno mešanico, na sliki 47 za MUF-AF lepilno mešanico in na sliki 48 za MUF-AS lepilno mešanico.
Iz slik 45 in 46 vidimo, da vrsta in delež utrjevalca, dodanega MF lepilni smoli, nista vplivala na spremembo funkcionalnih skupin utrjenega lepilnega sistema in iz tega sklepamo, da utrjevalec ne vpliva na strukturo utrjenega lepilnega sistema. Iz FTIR spektrov utrjene MF lepilne smole lahko, neodvisno od vrste in deleža utrjevalca, vidimo nekaj značilnih trakov. Absorpcijski trak pri približno 3330 cm-1 nakazuje prisotnost aromatskih -NH2 skupin melamina, hkrati pa tudi prisotnost -NH in -OH skupin v zreagiranem lepilnem sistemu (slika 4). Naslednji trak je pri okoli 2950 cm-1. Šibek signal
pri tej valovni dolžini dokazuje prisotnost C-H vezi v metilen etrskem mostičku (-CH2-O-CH2-), -CH2-OH in N-CH povezavah ter metilnih in etilnih skupinah.
Absorpcijski trakovi pri valovni dolžini okoli 1540, 1470 in 1325 cm-1 nakazujejo prisotnost aromatskega obroča melamina in raztezanje C-N vezi v njem, hkrati pa
prisotnost C-H vezi -CH2 skupine metilenskega mostička. Pri približno 1150 do 1000 cm-1 se nahajajo absorpcijski trakovi, značilni za kisik v metilen etrskem mostičku in za enojne C-OH vezi. Izrazit je absorpcijski trak pri valovni dolžini 809 cm-1, ki pripada triazinskemu obroču melamina (Salaün in Vroman, 2008; Samaržija-Jovanović in sod., 2011; Rupnik, 2012; Tong in sod., 2010; Zorba in sod., 2008).
Na slikah 47 in 48 so prikazani spektri utrjene MUF lepilne smole. Tako kot v primeru MF lepilne smole, vidimo, da vrsta in delež utrjevalca nista vplivala na prisotnost funkcionalnih skupin. V primeru 0,1 % količine dodanega AS MUF lepilni smoli FTIR spektra nismo posneli, saj je bil čas utrjevanja lepilne mešanice predolg.
Pri MUF lepilni smoli smo zaznali podobne absorpcijske trakove kot pri MF lepilni smoli.
Absorpcijski trak pri okoli 3320 cm-1 nakazuje prisotnost aromatskih -NH2 skupin melamina, hkrati pa tudi prisotnost -NH in -OH skupin v zreagiranem lepilnem sistemu (slika 5). Trak pri valovni dolžini okoli 2960 cm-1 dokazuje prisotnost C-H vezi v metilen etrskem mostičku (-CH2-O-CH2-), -CH2OH in N-CH povezave ter metilnih in etilnih skupinah. Absorpcijski trakovi pri valovnih dolžinah približno 1540, 1490 in 1340 cm-1 nakazujejo prisotnost triazinskega obroča melamina in raztezanje C-N vezi v njem, hkrati pa prisotnost -CH2 skupine metilenskega mostička. Pri valovnih dolžinah od 1195 do 1000 cm-1 se nahajajo absorpcijski trakovi, značilni za kisik v metilen etrskem mostičku in za enojne C-OH vezi. Prav tako je izrazit absorpcijski trak pri valovni dolžini 810 cm-1, ki pripada triazinskemu obroču melamina (Salaün in Vroman, 2008; Samaržija-Jovanović in sod., 2011; Rupnik, 2012; Tong in sod., 2010; Zorba in sod., 2008). Poleg omenjenih trakov, ki so skupni z utrjeno MF lepilno smolo, smo v primeru MUF lepilne smole opazili še dva dodatna absorpcijska trakova in sicer pri valovnih dolžinah približno 1640 in 1250 cm-1. Prvi dokazuje prisotnost karbonilne vezi (C=O), ki je značilna za ureo, drugi pa lahko pomeni C-O-C vez metilen etrskega mostička (Samaržija-Jovanović in sod., 2011;
Zorba in sod., 2008). Na podlagi prisotnosti dodatnega absorpcijskega traku pri MUF lepilni smoli, ki nakazuje prisotnost metilen etrskega mostička in večje intenzitete traku pri valovni dolžini med 1150 in 1000 cm-1 pri MUF lepilni smoli, ki prav tako nakazuje prisotnost metilen etrskega mostička, sklepamo, da utrjena MUF lepilna smola vsebuje več metilen etrskih mostičkov v primerjavi z MF lepilno smolo. Ker so metilen etrski mostički manj stabilni, to lahko vpliva na slabšo termično stabilnost MUF lepilne smole. Naša predvidevanja so skladna z ugotovitvami TGA meritev (poglavje 4.2.4.1), ki so pokazale, da je MUF lepilna smola v primerjavi z MF lepilno smolo termična manj stabilna, torej, da do njene razgradnje pride pri nižji temperaturi, hkrati pa je tudi izguba mase večja.
4000 3600 3200 2800 2400 2000 1600 1200 800
0,4% AF 0,3% AF 0,2% AF 0,1% AF
%T
cm-1