脲醛树脂的生产与市场前景

发展计划部郭建华

摘　要主要论述了脲醛树脂胶国内外生产现状与应用需求、工艺技术及其技术进步、装置经济规模、技术指标、发展趋势及政策导向等情况,指出环保型粉状固体脲醛树脂仍具有较好的发展前景,在具有尿素、甲醇原料等优势的化工企业,根据市场区位优势可适时介入。

关键词脲醛树脂生产市场前景

1　概述

脲醛树脂(Urea-formaldehyde Resin)是一种性能好、成本低廉、强度高的胶粘剂,现已成为应用最广泛的一种合成胶粘剂,是合成胶粘剂产品中产量最大的品种,主要用于生产人造板材。

脲醛树脂具有较好的粘合强度、耐热性、耐光性、耐腐蚀性;低分子量聚合物能溶于水,可用水作介质,而不需要有机溶剂;固化时间较短,在常温或加热条件下均能较快固化,从而缩短生产周期,并且固化后颜色较浅,不会污染制品;不易燃烧,使用方便;生产工艺简单,投资少。这些优点使脲醛树脂成为国内外使用量最大的胶粘剂品种,大量用于刨花板、胶合板、纤维板等各种人造板材以及家具制造、室内装修等行业。

但脲醛树脂也有其弱点:在固化时收缩率较大,胶层易产生裂缝,耐水性差;含有游离甲醛,用它制造的人造板用于家具和室内装修,游离甲醛从人造板中挥发出来的速度很慢,使室内空气中甲醛含量长期超标,对人的健康不利,尤其对眼睛、肝脏等器官影响较大,对于抵抗力较弱的儿童甚至可能引发白血病等严重疾病。高游离甲醛含量的脲醛胶是诱发“装修病”的主要原因,也是室内污染的主要污染源。美国和欧盟早已把甲醛定为可能致癌的物质,世界各国也纷纷制定了限制甲醛浓度的法规。众多专家指出,只有采取先进生产工艺,有效降低脲醛树脂的毒性,符合日益严格的环保要求,保障消费者的身体健康,才能保证脲醛胶在胶粘剂行业的主导地位。环保型脲醛胶是脲醛树脂胶的发展方向。

游离甲醛的含量一般依据国际公认的欧洲标准判定,即用脲醛胶制成人造板后,利用钻空法测量板材中的游离甲醛含量,据此判定脲醛胶的游离甲醛指标,具体如表l所示,表中El和E2级脲醛胶属环保型。

表1　脲醛树脂的游离甲醛指标

级别指标/(mg/100g)

E1<10

E2<30

E3<60

脲醛树脂主要有液体和粉状两种。液体浓度一般为50%,少量为80%的浓缩液。液体胶能耗低,价格低,但运输费用高、销售半径小,贮存时间一般为1～2个月;粉状胶能耗高,价格高,但运输费用低,销售半径大,贮存时间可达2年。为使不同品种的脲醛树脂数量具有可比性,本文中除特别说明外,脲醛树脂数量均指干重。

2　国外生产与市场现状

世界发达国家的胶粘剂生产比较集中,全球最大的10家生产商控制着世界1/3以上的合成胶粘剂市场,其中发达国家脲醛胶生产能力在1万t以上的有50多家,占脲醛胶总产能的90%以上,都达到了E1、E2级的环保型质量标准,且生产企业一般独立于木材加工厂,规模大、产量高、专业化水平高,技术先进。

据报道,日本80%的胶合板、100%的刨花板,德国75%的刨花板,英国100%的刨花板均使用脲醛胶,我国木材行业脲醛胶的消耗量每年不

低于90万t。2000年世界脲醛胶生产能力约700万t,消费量约550万t。脲醛树脂消费主要集中在西欧、亚洲和北美。2000年世界脲醛树脂消费情况见表2。

表2　2000年主要国家或地区脲醛树脂消费情况国家或地区消费量(万t)比例(%)

西欧2003614

中国1001812

美国751316印度尼西亚701217

其它651118

加拿大20316

日本20316

合计55010010

2001年全球脲醛树脂产量约700万t,其中美国产量约80万t,西欧273万t,印尼75万t,日本21万t。

脲醛树脂市场成熟,其消费增长较缓,美国、西欧年增长率约3%。日本则因为环保要求严格,胶合板生产量下降而主要依赖进口解决,脲醛树脂产量逐年下降,从1995年高峰时的超过32万t下降到2001年的1311万t。另外,国外对胶合板游离甲醛含量要求日趋严格,因而在生产技术方面也不断取得进步。由于酚醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂以及其混合物在生产工艺、产品用途方面的具有较多共同点,国内外生产脲醛树脂的企业也同时生产这些产品。

3　国内生产与消费

2000年,我国胶粘剂总产量为24315万t,其中三醛胶即脲醛、酚醛、三聚氰胺甲醛树脂占4315%,计106万t,其中90%是脲醛胶。2000年脲醛树脂的产能约120万t,产量为92万t,2001年产量达97万t(以干基计),占胶粘剂总产量近40%,是合成胶粘剂产品中产量最大的品种。目前国内生产的脲醛树脂基本上是液体胶,浓度一般为50%,实物产量约为200万t。我国主要使用E3级产品,E1和E2级的用量不足20%,还有一些连E3级也不能达到的劣质产品在大量使用。近几年我国脲醛树脂产量情况见表3。

表3我国近几年三醛胶产量表万t 名称19971998199920002001三醛胶7619293139918106112脲醛树脂胶6617801686159297酚醛树脂胶812610151018111312三聚氰胺甲醛胶11892122152173

根据表3可知,我国近年来三醛胶消费增长稳定,1997～2001年均增长率为918%(其中脲醛树脂年均增长率为918%),但消费增长趋缓, 1999～2001年年均增长率为6127%(其中脲醛树脂年均增长率为6134%)。

我国大约80%的脲醛胶是由木材加工企业自产自用,只有大约20%是由化工企业生产再销售给木材加工企业,见表4。

表4　脲醛树脂部份化工生产企业[2]

省份企业能力(t)

津天津市东光特种涂料总厂2000

冀石家庄化肥集团公司1000

衡水市化工厂3000吉通化胶粘剂分公司20000

沪上海申星化工公司40000

上海吉安化工公司50000浙磐安县树脂总厂

杭州永明树脂化学公司

宁波树脂厂

浙江余姚永恒化工公司

巨化集团公司

闽福州化学漆厂400

厦门第二化工厂3000苏无锡金惠化工塑料公司2300

鲁胶南市大丰香料公司

曲埠市慧迪化工公司3000

青岛洲际化工公司

赣江西国营八一化工厂500

豫河南新乡燃料化肥总厂1000

郑州树脂厂750湘湘潭市工矿药厂300

衡阳振华油墨公司

粤中山市民众镇森美饲料原料厂2000

川成都化工二厂5000

渝重庆塑料四厂600

滇云天化集团公司30000

总计164850

我国木材加工企业多达3000多家,所以脲醛树脂的生产极为分散,生产专业化水平低,产品质量差,特别是游离甲醛含量高,污染严重。我国脲

醛树脂胶在以下两方面存在突出问题:

(1)固体脲醛胶所占比例很小。我国生产人造板所用脲醛树脂胶是普遍为浓度50%的脲醛树脂水溶液,其缺点是不宜贮存,贮存期仅1个月左右,甚至更短,只适合人造板厂自己配套生产。同时,不适宜长距离销售。其最大弱点是用其生产的人造板胶合强度低,无法达到日益提高的三板质量要求。

(2)游离甲醛含量严重超标。据国家技术监督部门最近公布的数据,全国500～600家人造板生产企业,能生产达到国家环保要求产品的仅占1/10。其根源则是脲醛树脂本身。我国目前人造板中游离甲醛等级主要是E3级(游离甲醛< 60mg/100g),许多小型板材生产厂产品的游离甲醛含量超过100mg/100g。目前国内E1级和E2级产品(<30mg/100g)仅为脲醛胶总量的20%左右。在这样的情况下,通过家具和装修,已经产生了相当普遍的“装修病”,对人的神经、眼睛、肝脏造成了严重影响,甚至诱发儿童白血病。我国人造板材的甲醛污染问题已经引起了消费者、媒体和政府管理部门的高度重视,国务院两位副总理先后做出批示。据此,国家技术质量监督检验局牵头,在2001年经过大量论证,制订了新的室内装修材料环保标准。按照新标准,人造板材和胶粘剂的甲醛释放量基本参照欧洲标准,即全部达到E2级环保要求。新标准已在2002年1月1日发布实施,7月1日开始禁止销售不达标产品。

近年来,随着室内装修和家具市场对人造板材质量特别是对游离甲醛含量的要求越来越严格,国家从2000年开始对人造板材厂实行生产许可证管理,2002年出台的住宅装修建材新标准等相关法规即将出台,脲醛胶的生产格局正在发生如下变化:

(1)环保型脲醛胶产量迅速提高,国内生产技术在企业与科研部门的积极攻关下,目前已能生产E2级产品,但生产E1级产品仍只能靠引进技术。

(2)脲醛胶生产向化工企业集中,商品化率不断提高。因为普通木材加工企业用胶量较小,一般每年只有几百吨,而环保型脲醛胶的生产技术难度较高,经济规模为1万t/a,投资大,普通木材加工企业无法自己配套生产。

(3)粉状胶的比例逐渐提高。液体脲醛胶的

贮存时间只有1～2个月,而粉状胶的贮存时间则可达到2年。因此液体脲醛胶一般是木材厂自产自用,或是由化工厂生产,供应附近的木材加工厂。粉状脲醛胶则可面向全国甚至国际市场。因此,随着脲醛胶商品化率的提高,粉状脲醛胶的比例将逐渐提高。

国家为加强生态保护,实施天然林禁伐政策。为弥补木材缺口,需要大力提高木材综合利用率,发展人造板材。在“十五”期间,我国家具工业和室内装修将会快速发展。在家具行业,板材家具的比例将逐渐提高,而实木家具的比例则会逐渐降低;在室内装修领域,人造板材的用量也将迅速增长。环保型脲醛胶的推广应用,人造板材游离甲醛含量的降低,也将进一步促进人造板材消费增长。预计在“十五”期间,我国人造板材产量将以10%左右的速度快速增长,到2005年达到2500万m3。且合成胶粘剂行业和人造板材行业“十五”发展规划明确提出要实现脲醛胶和人造板材的环保化,即全部达到E2级标准,并力争50%以上达到E1级标准。因此,预测到2005年,我国环保型脲醛胶的消费量将达到160万t。

综上所述,我国环保型粉状脲醛树酯胶将有较大的发展空间,具有较好的发展机遇。

4　工艺技术

411　合成工艺及技术

脲醛树脂的合成工艺主要两种:弱碱—弱酸—弱碱的传统工艺;强酸—弱酸—弱碱的低温合成工艺。

传统的生产工艺是尿素和甲醛在碱性介质中逐步转变为在酸性条件下的合成、缩聚而生成的线性树脂,反应过程比较复杂,受原料的配比、反应的p H值、反应温度和反应时间等因素影响较大。该技术合成的树脂由于亚甲基键或其它亲水性基因如CH2OH、N H2等的存在,使树脂的耐水性、抗老化性能比较差。

科研和生产实践证明,在保持配料比不变的条件下,将尿素由一次投料改为分阶段多次投料(一般选用3次投料较适宜),可有效降低游离甲醛的含量和提高胶的物理性能。尿素与甲醛反应的第一阶段是加成反应,甲醛的含量较高,有利于

二羟甲基脲的生成,对胶粘剂的胶合强度和稳定性起重要作用。最后一批尿素的加入,有利于捕捉树脂中未反应的甲醛。由于合成树脂的使用条件和具体用途不同,生产操作条件有一定差别,应根据具体情况选择适宜的操作参数。反应的第一阶段,p H一般控制在715～815,反应温度为30～60℃,投尿比例在50%～80%之间;反应的第二阶段,p H控制在415～610,反应温度为60～90℃,投尿比例45%～15%;第三阶段,p H控制在710～810,反应温度为90～60℃,投尿比例一般为5%。实践证明,分批投尿不仅能合成毒性较小的树脂,而且树脂的胶合强度可提高14%～18%,产品的储存期延长,固化速度加快。

低温合成工艺在强酸性介质中进行,反应速度快,生产周期短,尿素与甲醛反应可生成Uron 环,其耐水性比亚甲基二脲高出200倍,可有效提高其耐水性和抗老化性。此外,环状衍生物的引入相对减少了脲醛树脂的交联密度,增加了分子链长度,这有利于提高产品的初粘性和使用性能。但是,该工艺容易生成不溶于水的亚甲基脲,这是一种白色沉淀物,易影响产品质量,同时该工艺对反应条件控制要求严格,容易出现凝胶现象,在工业化大生产中对操作人员的素质要求较高。

412　技术改进措施

41211　降低树脂毒性

为了进一步降低甲醛的含量,经国内众多科研人员近10年来的不懈努力,脲醛胶的游离甲醛含量已由原来的3%～7%降至013%左右,取得了很大进展,主要采用了如下措施:

(l)控制甲醛与尿素合理的摩尔比。一般来说,甲醛与尿素的摩尔比越高,树脂中游离甲醛含量就越高,产品的毒性就越大,但是摩尔比降至1105:1时,由于树脂中游离脲的含量太高,会导致板材的物理力学性能急剧下降,所以说单靠降低摩尔比减少毒性是有限度的,比较合理的摩尔比为114:1左右,这一点已为众多研究者所共识。

(2)加入甲醛捕捉剂。使用捕捉剂可使树脂中游离醛的含量降低60%以上,但胶液的粘度和稳定性有所降低,特别是初粘性能差。现一般采用的捕捉剂主要有尿素、三聚氰胺、对甲基磺酰胺、硫脲、间苯二酚、改性淀粉、纤维填充剂和蛋白系增量剂等,这些捕捉剂可与游离甲醛生成不可逆的不溶性物质,具有较理想的使用效果。41212　提高树脂综合性能

为了克服脲醛树脂的耐水性和抗老化性能差、胶层脆性大等缺点,国内一般采用以下技术进行处理:

(l)聚乙烯醇(PVA)改性。降低甲醛与尿素的摩尔比,一方面有利于减少树脂的毒性,可另一方面又导致了树脂的粘度小、胶合强度低、初粘性和稳定性差,加入PVA能较好地解决这一问题。PVA是线性高分子,具有良好的韧性和弹性,将其分子链嵌入脲醛树脂大分子链中可提高分子链的柔韧性,使胶层在一定范围内随应力的变化而伸缩,从而减少应力对胶合强度的削弱,提高了胶层的耐老化能力。

(2)三聚氰胺改性。三聚氰胺引入脲醛树脂分子中,一方面可形成三维网状结构,封闭了脲醛树脂中吸水性基团,另一方面,三聚氰胺呈碱性可中和胶层中的酸,在一定程度上防止了树脂的水解,提高了产品的耐水性。

(3)酚醛树脂(PF)改性。PF是结构材料中常用的胶粘剂之一,具有粘接强度高、耐水性、耐候性好等特点。苯酚的存在使树脂中引入苯环链,改变了树脂的骨架结构,封闭了原树脂的吸水基团,其耐水性及耐老化性得到了显著改善。该法在竹板胶的实际应用中获得极大成功,唯一不足之处是树脂中游离酚的存在导致树脂颜色的加深,容易影响制品的外观。

(4)醋酸乙烯(PVAC)改性。PVAC分子能与脲醛树脂分子相互贯穿,形成络状分子结构,从而提高制品的抗老化性能。

(5)加入蜜胺树脂、血粉等。密胺树脂、血粉可以全面提高其抗老化性,提高耐水性及耐久性。

(6)加入增塑剂或填料。可用的填料主要有木粉、淀粉、豆粉、酪酐等,可有效降低脲醛树脂胶的收缩性。

(7)加入增粘剂。由于脲醛胶的初粘性差,为了进一步提高它的初粘性,通常加入淀粉、聚醋酸乙烯乳液、聚乙烯醇等。

(8)加入一定量的固化剂。为了提高固化速度,脲醛胶在使用前一般应加入01l%～l%的固化剂,主要有酸类(如盐酸、草酸、醋酸)和酸性盐(如氯化铵、硫酸铵、酸性硫酸钠、氯化锌等)。

5　技术指标、经济规模、原料来源

511　技术指标

脲醛树脂针对不同的用户需求,可生产各种不同规格、型号,各种规格的消耗、质量指标也略有不同。如M-11脲醛树脂胶粘剂就由尿素(≥46%)375kg和甲醛(37%)820kg反应制备;U F-

S1脲醛树脂胶粘剂则由尿素(≥46%)280kg和甲醛(37%)700kg及改性剂三聚氰胺及聚乙烯醇适量制备。

512　经济规模

粉状脲醛树脂国外最小经济规模为1万t/a,普通单套年生产能力为2～5万t,如Dyno公司在国内合资企业单线年生产能力5万t(液体,50%固含量)。吉林森工股份有限公司通化胶粘剂分公司从德国INVEN-T A-FISCHER公司引进的粉状脲醛树脂生产装置为1万t/a。目前脲醛树脂国内市场容量较大,且向专业化、大型化发展,新上项目必须做到规模经济,产品可面向国内外两个市场。因此,生产规模为2万t/a较为适宜。

513　原料来源

脲醛树脂主要生产原料是尿素和甲醛。尿素现市场供应充分,随时可购。

甲醛需要高浓度甲醛。甲醛一般都采用甲醇空气氧化的方法生产。按所用催化剂的类型,该法可分为铁钼催化法和银催化剂两类。铁钼法工艺路线甲醛装置,生产能力较大,甲醇转化率较高(可达95%～99%),甲醇单耗低,可以生广高浓度甲醛,成品中含醇量低,催化剂使用寿命长。但是铁钼法一次性投资大,电耗高,工艺技术需从国外引进。银法工艺简单,投资省,合成尾气中含氢,可以燃烧供热,但是甲醇单耗高,催化剂寿命短,产品中甲醇含量较高。1999年前国内甲醛行业都是采用银法工艺路线生产37%的低浓度甲醛,不能生产高浓度甲醛。在需要高浓度甲醛的下游产品生产中,都是通过把37%的稀甲醛浓缩成50%以上的浓甲醛后再进一步利用。稀甲醛浓缩过程能耗较高,还要产生大量的含醇废水,加重了环境污染,使甲醛的成本居高不下,难以与国外同行竞争。2000年国内开发出新的银催化法甲醛工艺,通过调整工艺参数,可以生产50%～55%的高浓度甲醛溶液,与传统的银催化法甲醛技术相比,在产品质量、物料消耗、综合能耗等指标方面均有很大改善。甲醛生产中产生的尾气可供燃气锅炉发生蒸汽,使能量得到合理利用,具有较好的经济效益和环保效益。此法工艺基本无废气、废水和废渣排放,属于清洁生产工艺。该技术已在国内多家生产企业应用,成熟可靠,经济效益较好。

6　价格及预测

脲醛树脂由于大量是木材加工厂自产自用,市场交易量较少,因而其价格的变化也较小且稳定。2002～2003年部份市场价格情况见表5。

表5　脲醛树脂部份价格情况[3]

名称规格型号产地/厂家参考价最高价(元)最低价(元)报价地区(元)报价日期

脲醛树脂水溶型沈阳300000东北市场2003年5月29日脲醛树脂水溶型沈阳300000东北市场2003年5月14日脲醛树脂水溶型沈阳300000沈阳2002年9月16日脲醛树脂液粉广东078003800金威化工经营部2002年3月26日

7　进出口情况

由于我国脲醛树脂产品主要是水溶液,不便于长途运输,且国内产量完全能满足市场所需,且大量是自产自用,因而未有进出口贸易。

8　发展趋势及政策导向

近年来,由于脲醛树脂胶游离甲醛含量高,对人类造成极大的危害,已逐渐被大家所认识,国家也在采取各种措施,调整、规范、提高脲醛树脂产业标准,提升脲醛树脂产业形象。

811　加大环保政策法规宣传力度

国家通过各种媒体宣传,让全社会充分认识到劣质制品对环境造成的污染和对人体产生的危

害,正确引导消费者自觉选购绿色环保产品,抵制伪劣产品,更重要的是让生产者认识到环保就是市场,环保就是效益,环保就是生命,让企业下决心集中人力、物力和财力,改进技术,提高质量,有效降低产品毒性,提高产品的环保性能。

812　全面提升产品质量,完成向环保树脂的过渡国内企业技术水平低,产品甲醛释放量高(高于国际标准的4～6倍),对消费者产生极大危害。近几年虽然通过科研部门的积极攻关,国内已能生产出E2级产品,但要达到E1级的水平只能靠引进技术。当前有少数几个合资企业生产的产品游离甲醛含量可降到011%以下,如由山东合力化工有限公司、吉林森工集团股份公司从德国引进的两条万吨级粉状脲醛树脂生产线,产品甲醛释放量可达E1级标准,质量已达到国际先进水平。但全国产品质量参差不齐,生产企业良莠并存,必须加强产业整顿,要求那些落后企业务必在提高科技、管理水平上下功夫,全面改进生产工艺,调整生产参数,以使产品的环保性能有较大的改观,从而提高整个脲醛树脂产业的环保性能。813　工艺创新与设备开发同步进行

我国的胶粘剂工业,不仅是工艺技术与国外先进技术差距较大,更重要的是专用设备的开发滞后,造成设备装备落后,自动化水平低,生产工艺参数波动较大、生产操作条件恶劣、工人劳动强度大,产品质量难以保证。因此,我国在开发或引进先进技术的同时,更应加强配套设备的开发和引进,全面提高胶粘剂行业的总体技术装备水平。814　加强生产集中,进一步扩大规模

我国的脲醛树脂工业走的是一条粗放式的路子,中小企业居多,中低档产品占主导地位,生产高度分散,大部分人造板企业自产自用,规模小,产量低,技术落后。今后要提升脲醛树脂工业的整体水平,必须完成由分散化、规模小的粗放式发展向专业化、规模化的化工企业集中生产过渡。各行业明确分工,实行专业化生产与管理,对那些规模小、技术装备落后、质量低劣、污染严重的作坊式企业进行关停并转,通过外引内联和加强科技投入,使脲醛树脂的生产逐步向上水平、上规模的优势企业集中,实现产品的升级换代,并走出一条集约化、规模化的发展新路子。

815　产品标准尽快与国际接轨

随着我国加入WTO,国内外胶粘剂行业竞争日趋激烈,以及环保法规的推行和国民自身健康意识的增强,质量好、无污染的环保型产品必将成为消费的主流产品。因此,中国胶粘剂行业应尽快制订与国际接轨的国家新标准,率先在一些骨干企业中采用,力争在“十五”末,使产品质量有较大突破,达到或接近发达国家水平。

9　投资建议

当前,脲醛树脂的消费已占合成胶粘剂总消费量的半壁江山,其在胶粘剂行业的统治地位在今后几年内将不会改变,发展前景较好,特别是环保型脲醛树脂的市场前景更具潜力。因此,发展脲醛树脂提出如下投资建议:

(1)脲醛树脂,特别是环保型脲醛树脂仍具有较好的发展前景,年均消费增长率在6%左右。因此,在有甲醇、尿素原料的化工企业,根据发展形势可适时介入。

(2)应重点发展环保型脲醛树脂,特别是粉状固体脲醛树脂,便于参与全球化的市场竞争,实现规模经济效益。

(3)拟投资脲醛树脂企业,应根据自身所处的地理位置,应对区域市场供应与需求、消费发展趋势、产品定位与市场竞争力进行全面深入的市场调查,进行方案比选、投入产出及收益与风险分析,综合全面信息进行投资决策。

参考文献

1　中国化工原料大全1(胶粘剂)

2　中国化工产品手册(2002年版)

3　中国化工信息中心———产品价格库、进出口库、专题信息库等

4　中国化工决策信息网等咨询网站

作者简介

郭建华,见《泸天化科技》2003年第3期。

联系电话　4122103

收稿日期　2004年2月25日

脲醛树脂制备实验

一、脲醛树脂的概述脲醛树脂英文名：urea-formaldehyde resins 商品名：Beetle。到线性脲醛低聚物。反应第一步生成一和二羟甲基脲，然后羟甲基与 95℃左右反应，甲醛/尿素之摩尔比为 1.5～2.0 用酸催化，易导致凝胶。二、脲醛树脂的特点脲醛树脂一般为水溶性树脂，较易固化、耐光性好、长期使用不变色，热成型时也不变色、坚硬、耐刮伤、耐弱酸弱碱及油脂等介质。有一定的韧性、耐水性和电性能较差，耐热性也不高。三、脲醛树脂的分类 A按填料种类分1表示a-纤维素；2表示玻璃纤维填料；3表示合成纤维填料；4表示矿物质及其他纤维填料；5表示其他类型填料 B按表观性状分P表示粉状压注料；T表示粉状半透明压注料；G表示粒状压注料；I表示粒状压塑料；F表示纤维状压注料。 C按主要用途分A表示一般用途；B表示餐具用，具有耐热水性；C表示电器用，具有优良的电性能（包括耐电弧性）；D表示抗高冲击场合用，E表示其他特殊用途。 D颜色色号由三位数组成，百位数代表色系100~199表示白色；

200~299白色黄（米）色；300~399表示绿色；400~499表示蓝色；500~599表示红色；600~699表示棕色；700~799表示灰（黑）色。四、脲醛树脂的性质（1）由于含有大量的羟甲基和酰氨基，能溶于水，并有较好的粘接性能。对许多种基材使用都很方便，并且能同其他许多种材料在一起使用。（2）室温或加热100°C以上很快固化，而且可使用酸性催化剂来加速固化过程，以缩短生成周期。（3）脲醛树脂固化后胶层没有颜色，也可以使用染料和颜料任意着色。（4）耐溶剂性好，硬度高，耐热性好。（5）毒性较小，但固化时会放出刺激性甲醛。 (6 ) 耐光性好，耐老化，脆性大，固化过程易产生内应力引起龟裂。（7）制造容易，价格便宜，使用方便。五、脲醛树脂的用途及产品（一）、用途： 1 2、用作木材胶粘剂（占脲醛树脂总量的80%以上）。

脲醛树脂的生产与市场前景

脲醛树脂的生产与市场前景发展计划部郭建华摘　要主要论述了脲醛树脂胶国内外生产现状与应用需求、工艺技术及其技术进步、装置经济规模、技术指标、发展趋势及政策导向等情况,指出环保型粉状固体脲醛树脂仍具有较好的发展前景,在具有尿素、甲醇原料等优势的化工企业,根据市场区位优势可适时介入。关键词脲醛树脂生产市场前景 1　概述脲醛树脂(Urea-formaldehyde Resin)是一种性能好、成本低廉、强度高的胶粘剂,现已成为应用最广泛的一种合成胶粘剂,是合成胶粘剂产品中产量最大的品种,主要用于生产人造板材。脲醛树脂具有较好的粘合强度、耐热性、耐光性、耐腐蚀性;低分子量聚合物能溶于水,可用水作介质,而不需要有机溶剂;固化时间较短,在常温或加热条件下均能较快固化,从而缩短生产周期,并且固化后颜色较浅,不会污染制品;不易燃烧,使用方便;生产工艺简单,投资少。这些优点使脲醛树脂成为国内外使用量最大的胶粘剂品种,大量用于刨花板、胶合板、纤维板等各种人造板材以及家具制造、室内装修等行业。但脲醛树脂也有其弱点:在固化时收缩率较大,胶层易产生裂缝,耐水性差;含有游离甲醛,用它制造的人造板用于家具和室内装修,游离甲醛从人造板中挥发出来的速度很慢,使室内空气中甲醛含量长期超标,对人的健康不利,尤其对眼睛、肝脏等器官影响较大,对于抵抗力较弱的儿童甚至可能引发白血病等严重疾病。高游离甲醛含量的脲醛胶是诱发“装修病”的主要原因,也是室内污染的主要污染源。美国和欧盟早已把甲醛定为可能致癌的物质,世界各国也纷纷制定了限制甲醛浓度的法规。众多专家指出,只有采取先进生产工艺,有效降低脲醛树脂的毒性,符合日益严格的环保要求,保障消费者的身体健康,才能保证脲醛胶在胶粘剂行业的主导地位。环保型脲醛胶是脲醛树脂胶的发展方向。游离甲醛的含量一般依据国际公认的欧洲标准判定,即用脲醛胶制成人造板后,利用钻空法测量板材中的游离甲醛含量,据此判定脲醛胶的游离甲醛指标,具体如表l所示,表中El和E2级脲醛胶属环保型。表1　脲醛树脂的游离甲醛指标级别指标/(mg/100g) E1<10 E2<30 E3<60 脲醛树脂主要有液体和粉状两种。液体浓度一般为50%,少量为80%的浓缩液。液体胶能耗低,价格低,但运输费用高、销售半径小,贮存时间一般为1～2个月;粉状胶能耗高,价格高,但运输费用低,销售半径大,贮存时间可达2年。为使不同品种的脲醛树脂数量具有可比性,本文中除特别说明外,脲醛树脂数量均指干重。 2　国外生产与市场现状世界发达国家的胶粘剂生产比较集中,全球最大的10家生产商控制着世界1/3以上的合成胶粘剂市场,其中发达国家脲醛胶生产能力在1万t以上的有50多家,占脲醛胶总产能的90%以上,都达到了E1、E2级的环保型质量标准,且生产企业一般独立于木材加工厂,规模大、产量高、专业化水平高,技术先进。据报道,日本80%的胶合板、100%的刨花板,德国75%的刨花板,英国100%的刨花板均使用脲醛胶,我国木材行业脲醛胶的消耗量每年不

常规脲醛树脂生产工艺

常规脲醛树脂生产工艺脲醛树脂是国内外木材工业的主要粘合剂.由于它胶合强度高、固化快、操作性好、生产成本低、原料丰富易得等一系列优点而得到广泛应用.但是脲醛树脂所含的游离甲醛具有毒性,树脂中的游离甲醛含量越低,其毒性就越小.降低脲醛树脂中游离甲醛的含量有各种各样办法,其中最有效的方法是降低甲醛对尿素的摩尔比,但减少甲醛的用量,将会带来脲醛树脂生产工艺复杂化、终点控制难、树脂固化时间延长和树脂胶合强度和储存稳定性降低等缺点.所以寻找一种有效消除低甲醛/尿素(Ｆ/Ｕ)摩尔比带来弊病的方法是很有现实意义的.本研究采用低Ｆ/Ｕ摩尔比合成脲醛树脂,从树脂合成的原理出发,通过实验找出最适宜的加料次数、加料比、加料时间,并确定树脂合成过程中最适宜的ｐＨ值、反应温度和反应时间,从而制备出低含醛量、稳定性好的脲醛树脂. 脲醛树脂的生产工艺规程有以下内容： 1.原料的检验。主要是检验甲醛和尿素的质量是否符合要求。根据甲醛的浓度和尿素的纯度，计算工艺配方中甲醛和尿素的用量。 2.备料。在脲醛树脂生产时一般总是先加甲醛，用泵把甲醛打入计量罐内，经计量后送入反应锅内，没有计量罐的可以把甲醛称量后用真空泵抽入反应锅内。尿素一般用磅秤称量。 3.搅拌与升温。经过计量的甲醛加入反应锅后，开动搅拌器加碱调PH 值至规定值，同时开蒸汽升温，由于尿素和甲醛的反应整甲醛溶液的是放热反应，因此在加尿素后，加热至一定的温度后应立即关汽，靠反应自发热升温至规定的温度，并在规定的温度保温一段时间。蒸汽加热时关汽的温度随设备材料及反应液用量多少而定。一般小反应锅用量少，反应热小，关汽温度稍高，另外还和所用蒸汽压力有关，蒸汽压力大，则关汽温度应低些。 4．反应液介质的PH值反应液介质的PH值对脲醛树脂合成是很重要的条件因素，在规程中应明确地规定：在反应开始时PH值应该是多少，升温至规定温度后, PH值又应在什么范围内,当保温结束后，PH 应该是多少.当用酸或氯化铵调酸处理时，PH 值也要有一定的范围。 5．反应终点。反应终点是脲醛树脂质量的关键。反应终点一般用4号涂料杯测定树脂液从杯中流出的时间（s）。一般规定在某一温度下测定树脂液流出的时间（有一个比较窄的范围）；或者用树脂液在水中的混浊度表示，如规定取出的树脂液滴在20 ℃的水中出现混浊时为终点等。 6. 反应终点后的处理。反应终点到达后首先应立即中和，即在到达反应终点后立即加碱，使反应树脂液的PH 值升高至规定的数值，同时应开冷却水进行降温处理 7. 称量和保管。脲醛树脂制成后，冷却到规定的温度后可以放料，放料时应过磅计量，记录每一锅胶液的产量。成品脲醛树脂最好贮存在塑料桶内，避免与铁接触，存放在阴凉处。生产脲醛树脂的工艺流程新型环保甲醛生产的脲醛树脂，绿色环保，无毒无味。用新型环保甲醛在不加任何添加剂的情况下，做出的脲醛树脂胶可以达到E1级或E0级。新型环保甲醛生产的脲醛树脂是普通脲醛树脂的升级换代产品。一.原料配比

常规脲醛树脂生产工艺

常规脲醛树脂生产工艺(总2 页) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1 -CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除

脲醛树脂合成的基本原理

脲醛树脂合成的基本原理脲醛树脂合成过程中的变化非常复杂，对于反应机理至今人们不十分清楚。现有两种理论即传统理论和糖醛理论按照两种理论可合成不同结构和性能的脲醛树脂一、应用传统理论合成体型结构的脲醛树脂传统理论认为，脲醛树脂的合成主要分为两个阶段，第一个阶段羟甲基脲生成，为加成反应阶段；第二阶段树脂化，为缩聚反应阶段。 1、加成反应阶段尿素与甲醛在中性或弱碱性介质（PH 7~8）中进行羟基化反应。当甲醛与尿素的摩尔比（F/U）≤1时生成稳定的一羟基甲基脲； H2N-CO-NH2+CH2O →H2N-CO-NHCH2OH 然后再与甲醛反应生成二羟甲基脲 H2N-CO-NHCH2OH + CH2O →HOH2CHN-CO-NHCH2OH 还可以生成少量的三羟甲基脲、四羟甲基脲，但是到目前为止还未分离出四羟甲基脲。一羟甲基脲、二羟甲基脲和三羟甲基脲的反应速度比为9：3：1。 2、缩聚反应阶段羟甲基脲中含有活泼的羟甲基（-CH 2 OH），可进一步缩合生成聚合物。由于在碱性条件下缩聚反应很慢，只有在微酸介质（PH 4~6）中，生成的一羟甲基脲和二羟基脲在高温下羟甲基脲怀未反应的尿素、羟甲基与羟甲基之间进行亚甲基化反应，形成各种缩聚物的中间体。反应基本上有5种形式，典型的反应有：一羟甲基脲与相邻分子胺基上的氢缩合脱水形成亚甲基键。 H 2N-CO-NHCH 2 OH+H 2 N-CO-NHCH 2 OH → H 2 N-CO-NHCH 2 NH-CO-NHCH 2 OH + H 2 O 相邻两分子的羟基甲基发生缩合形成二亚甲基醚键并放出水。 HOCH 2NH-CO-NHCH 2 OH + HOCH 2 NH-CO-NHCH 2 OH → HOCH 2NH-CO-NHCH 2 NH-CO-NHCH 2 OH+H 2 O

关于脲醛树脂胶粘剂在生产实践中的几个问题的思考

关于脲醛树脂胶粘剂在生产实践中的几个问题的思考 - 脲醛树脂UF（Urea Formaldehyde）是一种由尿素和甲醛缩聚而成的中等耐水性的合成树脂，由于其固化后胶层无色，工艺性能好，成本低廉，并具有优良的胶接性能和较好的耐湿性，目前大量的应用于国内生产的胶合板与刨花板；但在实际生产、应用中，由于UF树脂的水混合性、贮存期、胶合强度等方面性能不够理想，影响了UF树脂使用的广度和深度，本文将就上述几个因素作相关的探讨。众所周知，要获得良好的胶接，调制的胶粘剂或者固化了的胶层需满足以下条件：（1）调制后的胶粘剂液体要能湿润被胶接表面。胶粘剂分子与被胶接体表面的活性点要形成特效粘贴和发挥其机械结合的胶钉作用，需要胶粘剂具有适当的流动性和与被胶接面相应的极性，并且分子链的挠性和聚合度大，易于接近被胶接面的活性点。（2）胶接层形成时，必须使呈流动状态的胶粘剂固化时从凝胶到完全固化的过程中的收缩应尽可能地小，以减少接头破坏。（3）胶粘剂完全固化后，因为胶粘剂层的自由收缩、膨胀被束缚而产生的应力要得以缓和，避免产生过剩的应力，使胶层老化的速率加快。（4）考虑胶粘剂使用环境。构成胶粘剂的主体树脂几乎是高分子材料，其机械性质、粘弹性特征极大地依附于温度和水分，因此周围的气候对胶接效果有决定性的意义。为方便讨论，这里先给出用“碱-酸-碱”工艺制造UF树脂的一个例子。步骤①：把100公斤的甲醛放入反应釜里，并逐渐加温；步骤②：在反应釜里放入NaOH或氨水，使之溶液的PH值在7.8-8.0的范围内；步骤③：再加入聚乙烯醇PV A 1％-4％（摩尔比），以增加初粘性和填料剂；步骤④：当温度升到60℃时，第一次放入尿素100公斤，并停止加温；步骤⑤：由于甲醛和尿素的反应是放热反应，溶液的温度继续上升，当溶液的温度达到90℃时开始计时，经过40-50分钟；步骤⑥：此时可以测到溶液的PH值约为5.4-5.6左右，把溶液温度降至85℃-88℃，并保温，第二次加入尿素60公斤；步骤⑦:经过40-50分钟，降温至65℃，保温，用氯化氨调反应釜的PH值至4.6-4.8，此时反应釜溶液里的羟甲基等活性基团发生缩聚反应；步骤⑧：经过30分钟左右，不断地用云雾法或加油法测粘度的终点；步骤⑨获得合适的粘度时，用NaOH调PH值到7.5-8.0，第三次加入尿素30公斤；步骤⑩：经过30分钟，冷却，并调树脂溶液的PH值到8.0的碱性条件下，以降低缩聚反应速度，利于保存。一、脲醛树脂胶粘剂的水混合性不符合生产要求。脲醛树脂胶粘剂的一个很大的缺点就是其耐水性能特别是耐沸水性能差，含较多的亲水基团。某些高能被胶接物表面对水产生化学吸附而不会被脲醛树脂胶粘剂所解吸，水能解吸借次价键力结合的胶粘剂体系，接头在水分和外力的共同作用下，其破坏类型可能由胶粘剂的内聚破坏转化为界面破坏。其制品仅限于室内使用；如在室外，则在反复干湿的条件下，由于胶膜的吸湿性，使胶层性能逐渐恶化，物理吸附消弱，胶接力下降。

常规脲醛树脂生产工艺

常规脲醛树脂生产工艺公司内部编号：（GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI-

脲醛树脂的合成与应用实验报告

脲醛树脂的合成与应用一）实验目的 1）学习脲醛树脂的合成原理及方法； 2）了解脲醛树脂的应用。二）实验原理脲醛树脂简介商品名Beetle。又称尿素甲醛树脂，简称UF，平均分子量约10000。尿素与37%甲醛水溶液在酸或碱的催化下可缩聚得到线性脲醛低聚物，工业上以碱作催化剂，95℃左右反应，甲醛/尿素之摩尔比为1.5～2.0，以保证树脂能固化。反应第一步生成一和二羟甲基脲，然后羟甲基与氨基进一步缩合，得到可溶性树脂，如果用酸催化，易导致凝胶。产物需在中性条件下才能贮存。线性脲醛树脂以氯化铵为固化剂时可在室温固化。模塑粉则在130～160℃加热固化，促进剂如硫酸锌、磷酸三甲酯、草酸二乙酯等可加速固化过程。脲醛树脂主要用于制造模压塑料，制造日用生活品和电器零件，还可作板材粘合剂、纸和织物的浆料、贴面板、建筑装饰板等。由于其色浅和易于着色，制品往往色彩丰富瑰丽。脲醛树脂成本低廉，颜色浅，硬度高，耐油，抗霉，有较好的绝缘性和耐温性，但耐候性和耐水性较差。它是开发较早的热固性树脂

之一。1924年，英国氰氨公司研制，1928年始出售产品，30年代中期产量达千吨，80年代世界年产量已超过1.5Mt。制作塑料制品所用的脲醛树脂的数量仅占总产量的10%左右。在甲醛与尿素的摩尔比较低的情况下制得的脲醛树脂，与填料（纸浆、木粉）、色料、润滑剂、固化剂、稳定剂（六亚甲基四胺、碳酸铵）、增塑剂（脲或硫脲）等组分混合，再经过干燥、粉碎、球磨、过筛，即得脲醛压塑粉。压制脲醛塑料的温度140～150℃、压力25～35MPa，压制时间依制品的厚度而异，一般为10～60min。塑料制品主要是电气照明设备和电话零件等。脲醛树脂一般为水溶性树脂，较易固化，固化后的树脂无毒、无色、耐光性好，长期使用不变色，热成型时也不变色，可加入各种着色剂以制备各种色泽鲜艳的制品。脲醛树脂坚硬，耐刮伤，耐弱酸弱碱及油脂等介质，价格便宜，具有一定的韧性，但它易于吸水，因而耐水性和电性能较差，耐热性也不高。脲醛树脂合成机理比较复杂，一般认为分以下两步进行： 1)反应物为初期中间体尿素和甲醛在中性或微碱性介质中生成较稳定的一羟甲基脲、二羟甲基脲等：

脲醛树脂制胶工段操作规程

制胶工段操作规程 1.检查甲醛库存量、尿素量、酸、碱等化工药品是否达到生产要求. 2.制胶前,检查甲醛容量罐、甲醛计量称、各电机、反应釜搅拌器是否正常. 3.各导热油阀、冷却水阀是否正常. 4.检查油温、冷却水压是否达到生产要求. 5.使用粘度计前,要调整水平. 6.在抽甲醛之前,首先检察各个阀门是否关好.抽好后,放甲醛时必须放完,放完后先关闭甲醛计量罐阀,(如发现反应釜甲醛液位高或低的,追究当班操作人员责任),再关闭甲醛容量罐各阀门. 7.必须严格按照工艺要求进行操作,如不按工艺生产,则追究当事人责任. 8.做胶前,按规定配好酸、碱浓度. 9.抽甲醛时必须以计量称为准,同时参考正常时的液位. 10.各个班操作员要监督辅助工按规定数量倒好尿素.同时要求辅助工把尿素绳拉出来,并捆好尿素袋,每捆20个袋. 11.各个班要监督辅助工拉尿素、吊尿素,吊尿素时不允许绳子找结,不允许有人站在吊架下或靠近. 12.放完甲醛后,必须看好反应釜液位是否与正常液位相符,加完每一次尿素以后也要看好液位是否正常,每个操作员都要熟悉好反应釜的反应规律,严格控制好制胶过程的质量. 13.在升温、保温、降温三个阶段,必须严格按工艺要求时间来控制.不能因为急于做完一釜胶,而省略了其中的某些步骤.

14.反应过程按规定测粘度、PH值.加酸、碱应缓慢进行,不允许一次加,加完后测PH.否则加酸多了,PH值低,粘度上升快,会有固胶的可能. 15.放胶、抽胶时,要注意抽胶泵工况,防止泵过热受损而漏胶. 16.要注意仪器与台面的清洁、干燥,测PH值时应脱下手套后再操作仪器,以防止手套有胶使仪器失调. 17.酸度计电极触头是玻璃,使用时要小心,不使用时浸泡在蒸馏水中. 18.要保持好制胶工段区域地板的清洁卫生,及时清洁漏出的甲醛、尿素、胶水等. 19.管理好辅助工,辅助工不能在做胶期间离开岗位或擅自提前离岗.

关于脲醛树脂发展的研究

关于脲醛树脂发展的研究摘要：随着经济的发展，在木材、建筑、轻工、纺织行业中使用的胶粘剂需求仍将大幅度增加, ,给脲醛树脂的发展创造了良好的先决条件。进一步发展绿色节能的脲醛树脂生产工艺，能够改变其市场供应紧张局面，满足消费者日益增长的环保需求,将会促进建筑、塑料、纺织、涂料、木材加工业的可持续发展,因而具有十分重要的意义。关键词：脲醛树脂尿素甲醛胶粘剂 1结构与性能脲醛树脂urea-formaldehyde resins商品名Beetle。又称尿素甲醛树脂，简称UF，平均分子量约10000。其结构式为[-NH-CO-NH-CH2-]n 脲醛树脂一般为水溶性树脂，加工成型时发生交联，制品为不溶不熔的热固性树脂。固化后的树脂颜色比酚醛树脂浅，呈半透明状，耐弱酸、弱碱，绝缘性能好，耐磨性极佳，价格便宜，具有一定的韧性，长期使用不变色，热成型时也不变色，可加入各种着色剂以制备各种色泽鲜艳的制品。但它易于吸水，因而耐水性和电性能较差，耐热性也不高。遇强酸、强碱易分解，耐候性较差。尿素与37%甲醛水溶液在酸或碱的催化下可缩聚得到线性脲醛低聚物，工业上以碱作催化剂，95℃左右反应，甲醛/尿素之摩尔比为1.5～2.0，以保证树脂能固化。反应第一步生成一和二羟甲基脲，然后羟甲基与氨基进一步缩合，得到可溶性树脂，如果用酸催化，易导致凝胶。产物需在中性条件下才能贮存。线性脲醛树脂以氯化铵为固化剂时可在室温固化。模塑粉则在130～160℃加热固化，促进剂如硫酸锌、磷酸三甲酯、草酸二乙酯等可加速固化过程。。 2研发历史脲醛树脂是开发较早的热固性树脂之一。1924年，英国氰氨公司研制，1928年始出售产品，30年代中期产量达千吨，80年代世界年产量已超过1.5Mt。国外80 年代开发出粉状脲醛树脂后, 在美、英、法、日等许多国家内获得越来越广泛应用, 使之逐渐发展成为合成胶粘剂的第一大胶种,占胶粘剂总用量的一半左右。在80 年代,国内有55 %的甲醛用于生产脲醛树脂,年需求增长率为6～8 %。1985 年胶粘剂产量为17～18 万t ,主要用于木材业, 建筑业、轻工及纺织行业, 需求呈逐年快速增长的趋势。其中 30～40 %的脲醛树脂用于建筑, 轻工和纺织, 60～ 70 %用于木材业。 3材料的合成从尿素、甲醛到最后的聚合物脲醛树脂的生产, 其操作通常在碱性条件下,生成水溶性的脲醛树脂中间予聚体,它由部分交联的单羟甲基脲, 双羟甲基脲

脲醛胶制作工艺

. 配方：模压木制品用脲醛树脂胶黏剂 /g 用量组分用量/g 组分适量 960 氢氧化钠（30%）工业甲醛（36%）适量甲酸（20%）尿素（含氮量46.6%） 370 40℃时，加入占总量，加热至将甲醛投入反应器，搅拌，用氢氧化钠溶液调PH 值为7.5制备 90℃下反应。加入剩余的尿素，在内将温度升至90℃，保持20min3/4的尿素，在50-60min97℃。当黏度达到要92℃保温30min，之后逐渐升温至，于40min。用甲酸调PH值为5.3-5.6时停真空脱水，当脱水量达到甲醛含水量的65%求后，立即用氢氧化钠溶液调PH值为7.5-8。。当降温至50℃时放料。PH止脱水。降温，同时用氢氧化钠溶液调值为7-8本胶在家具的生产过程中主要用作锯末的黏结材料。以本胶、锯末、装饰纸为原料，制用途作桌面、凳椅面、建筑组合件等模压木制品，生产工艺简单，生产成本低，而且美观、牢固、耐水性能优良。脲醛胶全称脲醛树脂胶粘剂别名：脲醛树脂，脲醛树脂胶脲醛胶是尿素与甲醛在催化剂（碱性催化剂或酸性催化剂）作用下，缩聚成初期脲醛树脂，然后再在固化剂或助剂作用下，形成不熔、不溶的末期树脂胶粘剂。等的研究C.Goldschmidt首次合成，1896年前后在UF脲醛树脂（树脂）于1844年由B.Tollens 树脂缩合中间并能在常温固化胶合木材的Kanrit Leim UF后首次使用，1929年IG公司开发了名叫体，引起人们的重视。目前，由于脲醛树脂胶粘剂制造简单、使用方便、成本低廉、性能良好，已成为我国人造板生以上。90%产的主要胶种，占人造板用胶量脲醛树脂胶的改性工艺技术徐振明湖北达雅化工技术发展有限公司要：指出了传统脲醛树脂粘合剂存在的不足之处，详细论述了改性脲醛树脂胶的工艺配摘方。 PVA 改性剂粘合剂关键词：脲醛 Modified Technology of urea-formaldehyde Resin Agent .. . Abstract: The shortages of the traditional urea-formaldehyde

脲醛树脂制备

脲醛树脂制备精选文档 TTMS system office room 【TTMS16H-TTMS2A-TTMS8Q8-

脲醛树脂的制备 1、原材料对质量的影响脲醛树脂是由尿素、甲醛、催化剂等合成，原材料对脲醛树脂的质量有很大的影响，必须严格控制。、尿素尿素中的杂质如缩二脲、游离氨和硫酸盐对脲醛树脂的反应和性能影响较大 1）、缩二脲是尿素在制造过程中高温时两个尿素分子缩合脱去一个分子氨而产生的。缩二脲的含量应小于%，若超过这个范围，则对脲醛树脂的耐久性影响较大，如含量为1%时，2个月之后脲醛树脂的粘接强度有明显下降。 2）、游离氨在生产尿素时，反应不完全，游离氨含量就高。游离氨含量不应大于%，超过之后就会使初始反应液PH增高，直接影响脲醛树脂的粘接强度和耐久性。 3）、硫酸盐含量尿素中的硫酸盐一般以硫酸铵的形式存在，硫酸铵与甲醛能发生如下的反应 2（NH 2） 2 SO4 + 6CH 2 O→（CH 2 ） 6 N 4 + 2H 2 SO 4 + 6H 2 O，由此可见硫酸盐含量越高，在加热和缩聚过程中反应介质PH值降低的极限值，并伴有热

量放出。这样，在加成阶段就会使反应液在最初失去透明而成乳白色，生成了不溶于水的亚甲基脲沉淀，此时合成反应已不能再继续进行。尿素中的硫酸盐含量也影响脲醛树脂的粘接强度，当含量大于%时，储存24h粘接强度就开始下降。因此，尿素中硫酸盐的含量不大于%。、甲醛甲醛溶液的浓度，甲醇、甲酸和铁的含量对脲醛树脂的合成与性能有一定的影响。 1）、甲醛含量其他条件相同。甲醛含量高，反应速度快，树脂固含量亦高；反之，甲醛含量低，反应速度慢，树脂固含量低，如果甲醛含量低，为了提高固含量就要脱水，不仅廷长了操作时间，也消耗大量能源，所以要求甲醛含量为~%(质量) 2）、甲醇含量甲醛溶液中的甲醇含量一般为6%~12%，一部分是由于制造时甲醇氧化不完全残留的，另一部分是为防止甲醛聚合，作为阻聚剂人为加入去的。甲醇对甲醛的阻聚作用是由于甲醇与甲醛的水合物甲二醇生成半缩醛，进而生成缩醛，使甲醛聚合的机会大大减少所致，其反应而下：

实验四脲醛树脂的合成与应用

实验四脲醛树脂的合成与应用脲醛树脂是由尿素与甲醛经加成聚合反应制得的热固性树脂。产物的结果比较复杂，直接受尿素与甲醛的摩尔比、反应体系的PH值、反应温度、时间等条件的影响。例如：当在酸性条件下反应时，产物是不溶于水和有机溶剂的聚次甲基脲：在碱性条件下发生反应时，则生成水溶性的一羟甲基脲或二羟甲基脲等等。脲醛树脂具有毒性小、固化后透明性高、胶缝无颜色、原料充足、价格低廉等优点，主要作为粘合剂用于建筑、塑料、涂料、纺织等行业。一、实验目的了解脲醛树脂性质、用途，掌握其合成方法。二、实验原理脲醛树脂合成机理比较复杂，一般认为分以下两步进行： 1)反应物为初期中间体尿素和甲醛在中性或微碱性介质中生成较稳定的一羟甲基脲、二羟甲基脲等： 2)缩聚反应(树脂化) 羟甲基脲中含有活泼的羟甲基，可进一步缩合生成聚合物．由于碱性条件下缩聚反应很慢，所以调节在微酸介质中，羟甲基脲和未反应的尿素、羟甲基与羟甲基之间进行亚甲基化反应，

典型的反应有还有甲醛和亚氨基之间的缩合，可生成低交联度的线型脲醛树脂，加热或加入固化剂能加速反应的进行，羟甲基和氨基能进一步缩合，交联成体型网状结构。三、实验步骤： 1)碱性加成阶段在装有回流冷凝器、温度计、搅拌磁子的250 mL三颈烧瓶中，注入15mL质量分数为37％甲醛水溶液，开启搅拌器加热搅拌至30~C保温。加入尿素5 g，，按2：1质量比，分二次投料，慢慢加入第一批尿素溶液，等全部溶解后，缓慢升温到70℃，反应l5min．保温结束后，加入第二批尿素溶液，缓慢升温到90℃，保温反应30 min，则加成反应结束．呈现粘稠乳白色悬浮液。 2)把白色悬浮液倒入纸杯中，加入5g填料，充分搅拌均匀。 3)加入2mL磷酸，搅拌均匀后，静置10min，得到均匀的固体。实验现象：碱性加成阶段，随着温度的升高，尿素不断溶解，反应液逐渐由无色透明转为乳白色液体，最后得到粘稠的乳白色悬浮液;分别加入填料、磷酸充分搅匀，静置后的均匀的固体。思考题：

脲醛胶制作工艺

组分用量/g 组分用量/g 工业甲醛（36%） 960 氢氧化钠（30%）适量尿素（含氮量%） 370 甲酸（20%）适量制备将甲醛投入反应器，搅拌，用氢氧化钠溶液调PH值为，加热至40℃时，加入占总量3/4的尿素，在50-60min内将温度升至90℃，保持20min。加入剩余的尿素，在90℃下反应40min。用甲酸调PH值为，于92℃保温30min，之后逐渐升温至97℃。当黏度达到要求后，立即用氢氧化钠溶液调PH值为。真空脱水，当脱水量达到甲醛含水量的65%时停止脱水。降温，同时用氢氧化钠溶液调PH值为7-8。当降温至50℃时放料。用途本胶在家具的生产过程中主要用作锯末的黏结材料。以本胶、锯末、装饰纸为原料，制作桌面、凳椅面、建筑组合件等模压木制品，生产工艺简单，生产成本低，而且美观、牢固、耐水性能优良。脲醛胶全称脲醛树脂胶粘剂别名：脲醛树脂，脲醛树脂胶脲醛胶是尿素与甲醛在催化剂（碱性催化剂或酸性催化剂）作用下，缩聚成初期脲醛树脂，然后再在固化剂或助剂作用下，形成不熔、不溶的末期树脂胶粘剂。脲醛树脂（UF树脂）于1844年由首次合成，1896年前后在等的研究后首次使用，1929年IG 公司开发了名叫Kanrit Leim 并能在常温固化胶合木材的UF树脂缩合中间体，引起人们的重视。目前，由于脲醛树脂胶粘剂制造简单、使用方便、成本低廉、性能良好，已成为我国人造板生产的主要胶种，占人造板用胶量90%以上。脲醛树脂胶的改性工艺技术湖北达雅化工技术发展有限公司徐振明摘要：指出了传统脲醛树脂粘合剂存在的不足之处，详细论述了改性脲醛树脂胶的工艺配方。

关键词：脲醛粘合剂改性剂 PVA Modified Technology of urea-formaldehyde Resin Agent Abstract: The shortages of the traditional urea-formaldehyde resin agent are pointed out, and the process formulation of the modified urea-formaldehyde resin agent is discussed in detail 一、序言脲醛树脂作为一种传统的粘合剂，因其工艺简单，成本低廉，使用方便，具有良好的耐热、耐腐蚀性能及较高的粘结强度，而在人造板和木材加工及家具行业中得到了最大量的使用。但就目前情况而言，传统工艺生产的产品存在耐水性，耐老化性和韧性较差的缺点，特别是在环境意识和要求日渐提高的今天，传统工艺产品在生产和使用过程中大量逸出游离甲醛，污染环境，将会严重地制约和限制该产品的使用。因此，探讨改进传统工艺技术，最大限度地改进和完善产品性能，克服其不足，是很有必要的。本工艺技术采用PVA、三聚氰胺作改性剂，采用多次投料和加入改性填料（变性淀粉）而制得耐水性、耐老化性和韧性得以提高，游离甲醛含量降低的改性脲酸树脂粘合剂。二、改性原理甲醛与尿素的摩尔比大于1时，生成一羟甲脲和二羟甲脲及少量三羟甲胺和四羟甲胺 H 2NCONH 2 H 2 NCONHC 2 H 2 OH（一羟甲脲） H 2NCONHC 2 H 2 OH HOH 2 CHNCONHCH 2 OH（二羟甲脲）由生成方程式可见：生成物的结构中含有-OH和-CONH2基因，故在水中的稳定性差，则耐水性能差，同时，结构中碳酰胺健的水解，引发树脂结构破坏，则强度降低： 1 H 2 O 1 —H 2CNHCO——N——CH 2 ——CH 2 ——NH 2 +HOOC-N—CH— 如在缩聚前的矸性条件下，引入三聚氰胺形成三维网状结构，封闭部份吸水基因，则可

脲醛树脂

脲醛树脂尿素与甲醛反应得到的聚合物。又称脲甲醛树脂。英文缩写UF。加工成型时发生交联，制品为不溶不熔的热固性树脂。固化后的脲醛树脂颜色比酚醛树脂浅，呈半透明状，耐弱酸、弱碱，绝缘性能好，耐磨性极佳，价格便宜，但遇强酸、强碱易分解，耐候性较差。概述脲醛树脂 urea-formaldehyde resins 商品名Beetle。又称尿素甲醛树脂，简称UF，平均分子量约10000。尿素与37%甲醛水溶液在酸或碱的催化下可缩聚得到线性脲醛低聚物，工业上以碱作催化剂，95℃左右反应，甲醛/尿素之摩尔比为1.5～2.0，以保证树脂能固化。反应第一步生成一和二羟甲基脲，然后羟甲基与氨基进一步缩合，得到可溶性树脂，如果用酸催化，易导致凝胶。产物需在中性条件下才能贮存。线性脲醛树脂以氯化铵为固化剂时可在室温固化。模塑粉则在130～160℃加热固化，促进剂如硫酸锌、磷酸三甲酯、草酸二乙酯等可加速固化过程。脲醛树脂主要用于制造模压塑料，制造日用生活品和电器零件，还可作板材粘合剂、纸和织物的浆料、贴面板、建筑装饰板等。由于其色浅和易于着色，制品往往色彩丰富瑰丽。脲醛树脂成本低廉，颜色浅，硬度高，耐油，抗霉，有较好的绝缘性和耐温性，但耐候性和耐水性较差。它是开发较早的热固性树脂之一。1924年，英国氰氨公司研制，1928年始出售产品，30年代中期产量达千吨，80年代世界年产量已超过1.5Mt。制作塑料制品所用的脲醛树脂的数量仅占总产量的10%左右。在甲醛与尿素的摩尔比较低的情况下制得的脲醛树脂，与填料（纸浆、木粉）、色料、润滑剂、固化剂、稳定剂（六亚甲基四胺、碳酸铵）、增塑剂（脲或硫脲）等组分混合，再经过干燥、粉碎、球磨、过筛，即得脲醛压塑粉。压制脲醛塑料的温度140～150℃、压力25～35MPa，压制时间依制品的厚度而异，一般为10～60min。塑料制品主要是电气照明设备和电话零件等。脲醛树脂一般为水溶性树脂，较易固化，固化后的树脂无毒、无色、耐光性好，长期使用不变色，热成型时也不变色，可加入各种着色剂以制备各种色泽鲜艳的制品。脲醛树脂坚硬，耐刮伤，耐弱酸弱碱及油脂等介质，价格便宜，具有一定的韧性，但它易于吸水，因而耐水性和电性能较差，耐热性也不高。组成

胶合板用脲醛树脂的生产原理与工艺的研究进展

胶合板用脲醛树脂的生产原理与工艺的研究进展 1 胶合板用脲醛树脂的生产原理与工艺的研究进展衡阳师范学院10级高分子材料与工程1班刘超学号 16 指导老师张少华摘要脲醛树脂是由尿素和甲醛在催化剂作用下经加成和缩聚反应生成的低分子量树脂在使用时加人固化剂和助剂制成粘合剂一脲醛树脂胶酯。它主要用于大批量木材的胶接生产如制造三合板、五合板、刨花板、保丽板等。与其它合成木材胶粘剂相比除了耐水性、耐久性稍差外有很多优点如原料易得成本低廉树脂无色或乳白色固化后对木材表面不产生污染且工艺简单。因此它在胶合板的生产中占有很重要的地位。传统的脲醛树脂由于它耐水性差而且含有较多的甲醛大量地释放等问题限制了它在很多方面的应用本文综述了它的合成方法和几个基本的改性方面。关键字脲醛树脂甲醛释放量人造板脲醛树脂改性剂耐水性前言脲醛树脂商品名Beetle。又称尿素甲醛树脂简称UF平均分子量约10000。尿素与37甲醛水溶液在酸或碱的催化下可缩聚得到线性脲性粉状脲醛树脂醛低聚物工业上以碱作催化剂95?左右反应甲醛/尿素之摩尔比为 1.5 2.0以保证树脂能固化。反应第一步生成一和二羟甲基脲然后羟甲基与氨基进一步缩合得到可溶性树脂如果用酸催化易导致凝胶。产物需在中性条件下才能贮存。线性脲醛树脂以氯化铵为固化剂时可在室温固化。模塑粉则在130160?加热固化促进剂如硫酸锌、磷酸三甲酯、草酸二乙酯等可加速固化过程。脲醛树脂主要用于制造模压塑料制造日用生活品和电器零件还可作板材粘合剂、纸和织物的浆料、贴面板、建筑装饰板等。由于其色浅和易于着色制品往往色彩丰富瑰丽。脲醛树脂成本低廉颜色浅硬度高耐油抗霉有较好的绝缘性和耐温性但耐候性和耐水性较差。它是开发较早的热固性树脂之一。1924年英国氰氨公司研制1928年始出售产品30年代中期产量达千吨80年代世界年产量已超过1.5Mt。制作塑料制品所用的脲醛树脂的数量仅占总产量的10左右。在甲醛与 2 尿素的摩尔比较低的情况下

脲醛树脂制造所用的尿素与甲醛

脲醛树脂制造所用的尿素与甲醛的供应和计量脲醛树脂是人造板行业中使用的重要原料之一，对人造板的质量起着决定性的作用，而且在人造板的成本中占重要地以纤维板和刨花板为例，脲醛树脂的原料用量与木材用量之比 (质量比)约为 1：(7．5-8．5)，但由于其单价较高，因此对成本的影响分别占 25％与 45％左右。尿素和甲醛的原料价格高低、质量好坏及计量准确与否，对人造板生产企业的经济效益及产品质量影响巨大。 1 尿素 1．1 尿素的计量在讨论这个问题之前，不妨先介绍一下国外大型企业是如何解决这个问题的。2005年美国 GP 公司曾数次派代表团到我公司进行交流。据介绍，他们采用的是特制的火车槽车装运散装尿素，每辆椭圆形槽车下有个锥形斗。经火车地磅过秤后，即可将尿素通过锥形斗装入螺旋输送机中，再通过斗式提升机进入工厂的锥形储斗，储斗筒形侧壁有料位监视装臵，锥部侧壁装有活塞式空气振动器，支座上装有电子秤。向胶罐加料时，启动储斗出口的旋转给料阀，通过电子秤上显示的质量变化即可得知向胶罐中加入的尿素质量。其优点可归纳如下。 1．1．1 采用散装尿素可降低成本

采用散装尿素，不使用包装袋，也不需要人工搬运尿素，可降低成本。国内目前尚无散装尿素，均为袋装尿素，有 40kg ／袋与 50kg／袋两种包装，包装材采用每吨包装费约为50-60元，人工装卸搬运费若以 10元／ t 计，则两者共需 60～70元／t。一个年耗尿素 3万 t人造板生产企业，如能省下这笔开支，一年即可增加l80～2l0万元。散装尿素的前提是要有货源，并且尿素流动性要好且无结块。据了解，国内大型尿素装臵 (50万 t／年 )均有散装尿素库，而且由于生产稳定，各项操作指标控制严格，所以通常尿素均不结块。但是，国内人造板生产企业一般没有进厂专用铁路线，采用上述铁路槽车有一定的困难，但可考虑采用特制的汽车槽车(或翻斗车改装 )，将尿素从散装尿素库装车后运至使用点。附近有大型尿素装臵的人造板企业可考虑采用这个方案。为了降低成本、减少包装袋的能耗和对环境的污染，应逐步倡导和推广散装尿素，就像推广散装水泥一样。 1．1．2 电子秤自动计量可减少误差使用电子秤自动计量，可减少人工读数误差。但是，我国人造板生产企业大多自设树脂车间，袋装尿素进厂时虽已经过汽车地磅秤量，但在投料前一般

脲醛树脂制备

脲醛树脂的制备 1、原材料对质量的影响脲醛树脂是由尿素、甲醛、催化剂等合成，原材料对脲醛树脂的质量有很大的影响，必须严格控制。 1.1、尿素尿素中的杂质如缩二脲、游离氨和硫酸盐对脲醛树脂的反应和性能影响较大 1）、缩二脲是尿素在制造过程中高温时两个尿素分子缩合脱去一个分子氨而产生的。缩二脲的含量应小于0.8%，若超过这个范围，则对脲醛树脂的耐久性影响较大，如含量为1%时，2个月之后脲醛树脂的粘接强度有明显下降。 2）、游离氨在生产尿素时，反应不完全，游离氨含量就高。游离氨含量不应大于 0.03%，超过之后就会使初始反应液PH增高，直接影响脲醛树脂的粘接强度和耐久性。 3）、硫酸盐含量尿素中的硫酸盐一般以硫酸铵的形式存在，硫酸铵与甲醛能发生如下的反应 2（NH2）2SO4 + 6CH2O→（CH2）6N4+ 2H2SO4+ 6H2O，由此可见硫酸盐含量越高，在加热和缩聚过程中反应介质PH值降低的极限值，并伴有热量放出。这样，在加成阶段就会使反应液在最初失去透明而成乳白色，生成了不溶于水的亚甲基脲沉淀，此时合成反应已不能再继续进行。尿素中的硫酸盐含量也影响脲醛树脂的粘接强度，当含量大于0.02%时，储存24h粘接强度就开始下降。因此，尿素中硫酸盐的含量不大于0.01%。 1.2、甲醛甲醛溶液的浓度，甲醇、甲酸和铁的含量对脲醛树脂的合成与性能有一定的影响。 1）、甲醛含量其他条件相同。甲醛含量高，反应速度快，树脂固含量亦高；反之，甲醛含量低，反应速度慢，树脂固含量低，如果甲醛含量低，为了提高固含量就要脱水，不仅廷长了操作时间，也消耗大量能源，所以要求甲醛含量为36.5~37.5%(质量) 2）、甲醇含量甲醛溶液中的甲醇含量一般为6%~12%，一部分是由于制造时甲醇氧化不完全残留的，另一部分是为防止甲醛聚合，作为阻聚剂人为加入去的。甲醇对甲醛的阻聚作用