Melamine–Urea–Formaldehyde (MUF) Resin: The Effect of the Number of Reaction Stages and Mole Ratio on Resin Properties

Abstract

Resin MUF yang boleh larut dalam air digunakan dengan meluas sebagai bahan pelekat dalam industri kayu, teknologi salutan, industri kertas dan merupakan bahan utama dalam penghasilan barangan dapur plastik. Sifat resin yang berbeza diperlukan dalam aplikasi yang berlainan. Sifat–sifat resin ini dipengaruhi oleh beberapa faktor iaitu nisbah mol antara formaldehid dengan melamina/urea pada setiap peringkat tindak balas dan bilangan peringkat tindak balas di mana sebatian amino ditindak balaskan. Sifat–sifat resin yang penting ialah kestabilan resin, kelarutan dalam air yang tinggi dan tempoh pengerasan yang pendek. Kajian lepas telah menghasilkan resin MUF dengan sifat–sifat ini, walau bagaimanapun ia tidak mempunyai kandungan melamina dan urea yang mencukupi, untuk menyeimbangi kos dan prestasi. Selain itu haba juga diperlukan untuk membantu memendekkan tempoh pengerasan resin. Dalam kajian ini, kesan perubahan formula ke atas sifat–sifat resin seperti kestabilan resin, kelarutan dalam dan tempoh pengerasan pada suhu bilik dikaji. Keputusan menunjukkan bahawa kestabilan resin meningkat apabila bilangan peringkat tindak balas dan kandungan melamina meningkat. Walau bagaimanapun tempoh pengerasan turut dipanjangkan. Formula ini mempunyai kandungan melamina dan urea yang mencukupi, di mana ia berkos rendah berbanding resin melamina-formaldehid (MF), tapi dengan prestasi yang baik. Kata kunci: Melamina-urea-formaldehid (MUF); urea; melamina; formaldehid MUF resin is widely used as an adhesive in wood industries, coating technology, paper industries and a main material in kitchenware production. In different application, various MUF resin properties are required. The MUF resin properties are affected by several factors, for example mole ratio of formaldehyde to melamine/urea at each reaction stage and number of reaction stages where the amino compounds are reacted. Previous researches have developed MUF resin with these properties, however the formulation lack sufficient amount of melamine or urea to balance the cost and performance. Furthermore, shorter curing period could only be obtained with the help of external heat. In this research, effects of formula variation on resin properties such as resin storage stability, solubility in water and curing period at room temperature are investigated. The results showed that in 3-reaction stage of MUF resin process, the ratio of formaldehyde to urea/melamine in each reaction stage has caused significant increases in MUF resin curing period, solubility in water and resin storage stability. These formulations contains sufficient amount of melamine and urea, which lowered the cost and yet maintaining good performance as compared to melamine–formaldehyde (MF) resin. Key words: Melamine-urea-formaldehyde (MUF); urea; melamine; formaldehyde