固化型脲醛树脂胶粘剂(DOC)

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脲醛树脂固化剂及其发展状况

脲醛树脂固化剂及其发展状况

脲醛树脂固化剂及其发展状况1.1脲醛树脂1.1.1 脲醛树脂的重要作用随着我国人民生活水平的不断提高,建筑装潢、家居装饰等对人造板的需求与日俱增,我国人造板的产量和品种结构均有较大的变化,人造板胶粘剂也得以迅速发展。

脲醛树脂占人造板工业中所用合成树脂胶总量的65%~75%,其原料丰富、价格低廉,对木质纤维素有优良的粘附力,具有优良的内聚强度,制成的人造板(胶合板、细木工板、刨花板、中密度纤维板(medium density fiberboard,MDF)等)有一定的耐水胶合强度,处理和应用容易。

1.1.2 脲醛树脂的性质及其制法脲醛树脂(urea-formaldehyde resins) 尿素与甲醛反应得到的聚合物。

又称脲甲醛树脂。

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。

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。

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。

1.2脲醛树脂固化机理1.2.1 脲醛树脂固化的经典缩聚理论经典缩聚理论认为,当甲醛与尿素的摩尔比大于1.0时,脲醛树脂的合成与固化反应属于体型缩聚;一般作为胶粘剂使用时,通过控制反应程度(低于凝胶点)先合成脲醛树脂初期树脂,胶接制品时再进一步缩聚交联成体型结构。

经典理论认为,脲醛树脂初期树脂的生成分两个阶段。

第一阶段即碱性介质中甲醛与尿素的加成(羟甲基化)阶段,它取决于尿素与甲醛的摩尔比,可生成一羟甲基脲、二羟甲基脲、三羟甲基脲.虽然尿素具有4个官能度,但四羟甲基脲却从未被分离出来。

脲醛树脂胶黏剂的制备(实验报告)

脲醛树脂胶黏剂的制备(实验报告)

脲醛树脂胶黏剂的制备(实验报告)南京⼯程学院实验报告课程名称学⽣创新实验周实验名称脲醛树脂胶黏剂的制备实验学⽣班级实验学⽣姓名实验学⽣学号同组学⽣姓名实验指导教师实验时间 2012.02.27—2012.03.2 实验地点实验楼D407⼀、实验⽬的⾼分⼦科学既是⼀门理论科学,⼜是⼀门应⽤科学。

在理论的指导下具有很强的应⽤性,涉及到塑料、橡胶、纤维、涂料和胶黏剂等材料应⽤的基础知识。

综合实验是培养⾼分⼦材料专业学⽣动⼿和实践能⼒的⼀门课程,是专业基础课的理论与实际相结合的课程。

通过实验,是学⽣了解和掌握⾼分⼦合成的⽅法、⾼分⼦结构与性能关系的基本原理,从⽽在感性上进⼀步加深理解⾼分⼦科学的原理,掌握实验知识和技能,培养⼯艺资料的使⽤能⼒,为以后的学习和从事⾼分⼦学科内的⼯作打下基础。

要求学⽣通过实验初步掌握⾼分⼦合成⼯艺设计⽅法。

⼆、⽂献综述摘要:本⽂综述了脲醛树脂胶黏剂的合成机理及近年来脲醛树脂的研究进展。

关键词:脲醛树脂;胶黏剂;甲醛1.引⾔:脲醛树脂是⼀种开发应⽤较早的⽊⽤热固性⾼分⼦胶黏剂,由于其⽣产成本低、⾊泽浅、粘接强度⾼、固化速度快、使⽤⽅便,以及较好的耐热性、耐腐蚀性和绝缘性等优点⽽⼴泛应⽤于⽊材加⼯⼯业中,脲醛树脂(UF)胶粘剂可⼴泛⽤于各种⼈造板的制造,其⽤量占⽊材加⼯业胶粘剂总耗量的60%左右,是胶粘剂中⽤量最⼤的品种。

[1]与其他胶黏剂相⽐,脲醛树脂也存在游离甲醛含量偏⾼,机械强度低等缺点。

探索脲醛树脂胶黏剂新的合成和改性⼯艺,以扩⼤其使⽤范围,⼀直是研究的热点。

[2]2发展现状:2.1脲醛树脂胶黏剂的优缺点脲醛(urea formaldehyde,UF)树脂占⼈造板⼯业中所⽤合成树脂胶总量的65% ~ 75%,其原料丰富、价格低廉,对⽊质纤维素有优良的粘附⼒,具有优良的内聚强度,有⼀定的耐⽔胶合强度,处理和应⽤容易。

但是,脲醛树脂存在耐⽔性差、储存期短、易⽔解、不稳定,尤其是其制造的⼈造板甲醛释放量⼤等缺点。

脲醛树脂——精选推荐

脲醛树脂——精选推荐

脲醛树脂胶粘剂是以脲素与甲醛生成的以树脂为主体的胶粘剂,脲醛树脂几乎是所有合成树脂中最廉价的,又因具有较好的性能(如较高的胶接强度,耐热性和耐老化性等),且固化快,毒性低,原料易得,制造工艺简单,使用方便,胶层色浅且不污染板面而广泛应用于刨花板、胶合板、纤维板和细木工板等人造板的制造及矿物棉、矿物纤维和铸体砂型等材料粘接,是竹、木加工纸张粘接,钢化涂料等行业应用广泛的一种胶粘剂,是市场上需求量最大的胶粘剂之一[1]。

本研究采用添加聚乙烯醇对脲醛树脂胶加以改性,得出了其适宜的工艺条件和添加比例,所得改性脲醛树脂胶性能优于一般的脲醛树脂,尤其在粘接速度、耐水性、强度等方面有较大的提高。

1实验1.1原料及仪器原料:(1)脲素;(2)甲醛,化学纯;(3)六次甲基四胺,分析纯;(4)氢氧化钠;(5)聚乙烯醇。

仪器:250mL三颈烧瓶,球形冷凝管,电动搅拌器,200℃温度计,粘度计,电热套。

1.2实验原理1.3步骤①在带有电动搅拌器的250ml的三颈烧瓶中,加入1g PVA和30g质量分数为35%甲醛水溶液。

加热至4O℃左右,反应5min,使PVA基本溶解,溶液透明,允许有少量悬浮物;②升温至5O℃左右,加1.5g六次甲基四胺,全溶后用质量分数为2O%的氢氧化钠调pH值至8.0左右;③尿素5O g,按7:2:1质量比,分3次投料,升温至6O℃,投入第一批,并加0.5g PVA,缓缓升温到8O℃,反应30min;④用氢氧化钠调节pH=7.0,加入第二批尿素,保持温度8O℃以上。

反应30min;⑤再用氢氧化钠调节pH=8.0,加入第三批尿素,反应2O min;⑥降温至4O~5O℃,用NaOH调pH值至7.5-8.0,冷却出料得产品[2]。

2结果与讨论2.1各因素对反应的影响2.1.1原料量比(A)的影响固定其他条件,选定不同的甲醛与脲素的质量比,得实验数据见表1。

甲醛/脲素的量比降低,则胶粘剂羟甲基及游离醛含量降低,导致产品粘接力下降,储存稳定性下降。

2015胶黏剂脲醛树脂2讲解

2015胶黏剂脲醛树脂2讲解
pH值在7-7.5
(三) 反应温度 大多数工厂采用弱碱-弱酸-弱碱合成工艺时,
开始是缓慢升温,然后在90度反应,最后在70-80 度脱水。 (四) 反应时间
与反应温度、介质pH值等直接相关。实际就 是反应终点的控制问题。 (五) 原料
尿素:硫7%,游离 氨<0.015% 。
特点:胶接强度高;耐水性好;硬度高,耐磨性好;耐热性高, 光泽好;耐化学腐蚀,耐污染。
常用作塑料贴面板的装饰纸和表层纸的浸渍和人造板饰面纸的 浸渍。
一、三聚氰胺树脂的原料
N
H2N-C
C-NH2
N
N
C-NH2
M为弱碱性,几乎不溶于冷 水(100°C,5%)。
M很活泼,为六官能度。
二、三聚氰胺树脂的合成原理 (一),加成
(三)固化反应 凝胶点
CH2OH O
CH2OH
NH2
CH2
CH2OH
NH2
CH2
O
CH2
NH2
三、UF树脂胶粘剂合成反应的影响因素 合成工艺、配方直接决定树脂的结构、胶接性能
和最终胶合产品的甲醛释放量。
(一)、甲醛与尿素的摩尔比
游离F含量

胶合产品F释放量

胶合产品(PB、FB)内结合强度

树脂羟甲基含量、贮存期
摩尔比为1:3,中性或弱碱性,70-80℃可形成 三羟甲基三聚氰胺。摩尔比为1:12时,可形成六羟甲 基化合物。 (二),缩合反应
Wf×Qf / Mf = Wu×Qu / Mu×X Wf = Mf ×[X ×(Wu×Qu )/ Mu] / Qf
如:尿素100g,摩尔比1.1,则:
Wf = 30 ×[1.1 ×(100×0.98 )/ 60] / 0.37= 145.68(g)

脲醛树脂固化机理及其应用

脲醛树脂固化机理及其应用

脲醛树脂固化机理及其应用
脲醛树脂是一种常用的热固化树脂,具有优良的物理和化学性能,被广泛应用于涂料、胶粘剂、塑料、纸张等领域。

脲醛树脂固化机理是通过加热使脲醛树脂中的脲醛基发生缩聚反应,形成三维网络结构。

脲醛基的缩聚反应是一个复杂的化学反应过程,包括三个主要的步骤:甲醛与脲的加成反应、脲醛缩合反应和脲醛交联反应。

甲醛与脲的加成反应是将脲醛树脂中的脲醛基与甲醛分子发生加成反应,形成部分甲醛加成产物。

脲醛缩合反应是指部分甲醛加成产物之间的缩合反应,生成链状的脲醛聚合物。

脲醛交联反应是指脲醛聚合物之间的交联反应,形成三维网络结构,从而固化树脂。

脲醛树脂具有优异的性能,主要应用于以下几个领域:
1. 涂料:脲醛树脂可以用作涂料的主要成膜物质,具有优良的耐磨性、耐化学品性和耐候性,可以广泛应用于金属、木材、玻璃等表面的保护和装饰。

2. 胶粘剂:由于脲醛树脂具有良好的粘接性能和高温抗剪强度,可以用于制备高性能胶粘剂,广泛应用于家具、汽车、船舶等领域。

3. 塑料:脲醛树脂可以与聚酯、酚醛等树脂共混制备复合材料,具有优异的绝缘性能和耐热性能,适用于制备电气绝缘材料和耐高温构件。

4. 纸张:脲醛树脂可以用作纸张的增强剂和表面涂层剂,可以提高纸张的强度、耐水性和耐久性。

总之,脲醛树脂固化机理的研究和其在不同领域的应用,为生产和应用提供了重要的理论和实践基础。

脲醛树脂胶粘剂的改性方法

脲醛树脂胶粘剂的改性方法

脲醛树脂胶粘剂的改性方法脲醛树脂胶粘剂的改性方法木材加工工业中主要采用胶黏剂来制造胶合板、刨花板、纤维板、装饰板、家具及木器,使用胶黏剂的数量约占合成胶黏剂总量的75%,是应用胶黏剂最多的工业部门。

脲醛胶、酚醛胶、三聚氰胺-甲醛胶是人造板工业三大传统用合成胶。

脲醛树脂胶黏剂具有较高的粘接强度、耐水性好、固化速率快、固化后胶层的颜色浅、粘度易调等特点,在木材加工中得到广泛的应用。

目前脲醛树脂胶黏剂占人造板用胶量的90%以上,占木材加工业总消耗量的60%多。

脲醛树脂虽然使用方便,用量很大,同时也存在着初粘差、收缩大、脆性大、不耐水、易老化、游离甲醛和固化放出甲醛污染环境,损害健康等缺点,必须对其进行改性,提高性能,扩大应用。

现将改性途径简介一下。

1、提高脲醛树脂胶初粘性提高脲醛树脂的初粘性,可加入聚乙烯醇、聚乙二醇、羟甲基纤维素等,但价格较高,选用淀粉类物质最为合适,尤其是淀粉在脲醛树脂合成开始就加入,效果更好。

在合成过程中淀粉可能发生水解作用,生成各种糊精等,由于淀粉相对分子质量很大,溶解后粘度也很大,加入少量就可制得粘度较大的脲醛树脂。

同时淀粉分子链上的羟基、羟甲基以及因水解产生的醛基等可能参与脲醛树脂的合成反应,不仅提高了初粘性,而且粘接强度和储存稳定性也有提高。

在这里为您推荐:胶得宝脲醛树脂添加剂!2、改进脲醛树脂胶耐水性在合成脲醛树脂时加入少量的三聚氰胺、苯酚、间苯二酚、烷基胺、糖醛等都能有效地改进脲醛树脂的耐水性。

加入硫酸铝、磷酸铝等到作为交联剂,也可明显提高耐水性。

在调胶时加入木粉、面粉、豆粉、氧化铁、膨胀土等填料,也能提高耐水性。

在碱性介质(PH&gt;8.5)条件下,加入三聚氰胺经过加成、缩聚反应阶段,将结构稳定的三嗪环引入树脂分子中,使固化后树脂的耐水性大为提高。

一般的配方和工艺为尿素:甲醛=1:(1.4~1.6),三聚氰胺加入量为尿素总量的5%~10%。

具体工艺是:(1)、将甲醛加入反应釜中,用30%氢氧化钠的溶液调PH值7.5~8.5加入第一批尿素和三聚氰胺。

脲醛树脂固化原理

脲醛树脂固化原理

脲醛树脂固化原理脲醛树脂是一种热固性树脂,广泛应用于涂料、塑料和胶粘剂等领域。

其固化原理主要涉及脲醛树脂分子间的交联反应。

脲醛树脂的固化过程通常分为两个阶段,即缩聚和交联。

首先,脲醛树脂的分子中存在着多个活性基团,如羟基(OH)、胺基(NH2)和甲醛基(CH2O),它们在适当的条件下发生缩聚反应,生成大分子量的线性聚合物。

在缩聚过程中,甲醛基发生自身缩聚,形成甲醛多聚体,同时甲醛与脲醛树脂分子中的羟基或胺基发生缩聚反应,形成醛胺键。

接下来的交联阶段是固化的关键步骤,通过加热或加入固化剂等条件下,醛胺键进一步反应生成三维网络结构,形成了固态的脲醛树脂。

在交联过程中,醛胺键的形成使得分子间的化学键强度增加,从而提高了材料的力学性能和热稳定性。

脲醛树脂固化的过程不仅涉及缩聚和交联反应,还与条件和反应物种类有关。

在固化条件中,通常加热是必需的,可以通过单独加热或与固化剂配合使用。

加热会提高反应物分子的活性,促进缩聚和交联反应的进行。

而固化剂的选择和掺量也会影响到固化反应的速率和程度。

此外,反应物种类的选择也会对脲醛树脂的固化产物和性能产生影响。

脲醛树脂中的甲醛基和脲醛基在缩聚和交联反应中都起着重要的作用。

不同的脲醛树脂有不同的化学结构和性能特点。

例如,甲醛和尿素缩聚可得到尿素醛树脂,而甲醛和三聚氰胺缩聚则可得到三聚氰胺醛树脂。

不同反应物种类的选择会影响固化产物结构和性能。

总之,脲醛树脂固化的原理是通过缩聚和交联反应形成三维网络结构的过程。

固化条件和反应物种类的选择是影响固化反应速率和产物性能的重要因素。

通过合理控制这些因素,可以获得具有优异性能的脲醛树脂材料。

脲醛树脂胶粘剂

脲醛树脂胶粘剂

脲醛树脂胶粘剂是一种开发应用较早的热固性高分子胶粘剂[1 ]。

由于其工艺简单,原料廉价,粘接强度高,无色透明等优点,广泛应用于胶合板、刨花板、中密度纤维板、人造板材的生产及室内装修等行业,占木材胶粘剂总产量的80 %左右[2 ]。

但是,随着对室内环境意识的日益提高,人们越来越注意到脲醛树脂胶粘剂在使用过程中会放出甲醛,损害身体健康。

甲醛是具有强烈刺激性的有毒气体,并被认为是致癌物质,这将危害人类健康和生态环境。

因此,脲醛树脂胶粘剂游离甲醛的污染和危害问题备受关注。

国内外研究表明,三聚氰胺在合成过程中既可以参与共聚来改性脲醛树脂胶,还可以在反应后期作为甲醛捕捉剂达到改性效果[3~6 ]。

本文选用三聚氰胺作为改性剂,分别用这2 种方法对传统的脲醛树脂胶粘剂的合成路线进行改性,制备出符合国家标准( GB/ T 1473221993“木材工业胶粘剂用脲醛,酚醛,三聚氰胺甲醛树脂”) 的低醛胶粘剂,同时研究了改性剂以及改进的新工艺对脲醛树脂各项性能的影响。

1 实验材料和方法1.1 材料尿素(98 %,工业品) 、甲醛(37 %,工业品) 、氢氧化钠(分析纯) 、甲酸(分析纯) 、三聚氰胺(工业品) 、聚乙烯醇(工业品) 。

1.2 仪器普通三口烧瓶(1000 mL) 、水浴锅、电动搅拌器、温度计(0~50 ℃,0~100 ℃) 、pHs23C 酸度计、玻璃搅拌棒、分析天平。

1.3 合成工艺本实验最终选取尿素/ 甲醛摩尔比范围为1.1到2.0 进行实验,合成过程采用碱-酸-.碱路线。

第一阶段控制pH 值为8.5~8.8 ;第二阶段控制pH值在4.5~5.0 ;第三阶段pH值为7.5~8.0 。

甲醛在合成前期一次加入,尿素分3次加入。

共聚实验中,改性剂三聚氰胺在前期加入;而作为游离醛捕捉剂时,三聚氰胺分别在反应的3个不同时期加入,选取尿素/ 甲醛摩尔比为1∶1.2 。

1.4 制品性能测试样品的性能检测中,密度、pH 值、固含量、水混和性、固化时间、适用期、游离甲醛等均按照GB/ T14074 测定;粘度采用涂4 粘度杯(25 ℃) 检测。

环保脲醛树脂(固化剂体系与其固化性能)

环保脲醛树脂(固化剂体系与其固化性能)

环保脲醛树脂(固化剂体系与其固化本能)之阳早格格创做纲要脲醛树脂的固化是将线型可溶性树脂转移成没有溶没有熔体型结构并赢得胶接强度的历程.固化剂是脲醛树脂胶接固化的闭键组成,其种类与用量皆市稀切效用固化树脂的本能.氯化按是脲醛树脂胶粘剂的保守固化剂,然而随着F/U的落矮、合成工艺的安排、改性剂的加进等支配,使脲醛树脂的固化历程、固化前的化教结构、固化个性等爆收改变,氯化馁已易以再谦脚脲醛树脂的胶接固化央供,人们钻研提出了多种固化剂体系.为此,综述了脲醛树脂胶粘剂的分歧固化体系及其固化个性.闭键词汇:脲醛树脂;固化剂体系;固化个性;树脂本能序止脲醛树脂的固化胶接常常是通过加进固化剂去真止的,固化剂是一种能将单体大概矮散物转形成下散物大概网状接联散合物的物量.固化是缩散反应的继承,是树脂赢得胶合强度的闭键历程.脲醛树脂正在固化历程核心,体系的pH 值越矮,分子量删少越赶快,固化速度越快,即缩散脱火反应的速度与胶层中氢离子的浓度稀切相闭.果此,符合天采用固化体系战固化剂用量,使凝结正在胶层中的氢离子浓度得到统制是固化剂使用的闭键【1】.有很多酸性物量皆可用做固化剂,如硼酸、磷酸、氯化钱大概其余强酸钱盐及有机酸等,以及它们复合得到的体系.脲醛树脂固化体系种类繁琐,依照其组成不妨分为单组分体系、单组分体系及多组分复合体系;依照其固化个性不妨分为间接固化体系、潜伏型固化体系战微胶囊固化体系【2】.分歧典型固化体系对付脲醛树脂的固化个性分歧,所固化树脂的本能个性也没有尽相共.果此钻研分歧种类固化体系对付脲醛树脂固化个性的效用,不妨掀穿脲醛树脂的固化机理,特天是矮.F/U摩我比情况下的树脂固化机理,以及对付固化树脂本能的调控有着主动的意思.脲醛树脂保守固化剂氯化铰的固化体制是通过氯化钱与树脂中的游离甲醛反应,产死酸性物量从而促进树脂固化.然而正在矮F/U摩我比(矮游离醛) 脲醛树脂固化中,果为胶粘剂的游离甲醛含量很矮,固化剂氯化钱通过反应易以提供树脂固化所需的酸值,从而引导固化没有真足,大概者固化树脂本能没有良,果此脲醛树脂保守固化剂氯化钱已渐渐易以符合矮游离醛脲醛树脂固化需要.另据报导,以氯化钱为固化剂胶接的木制品正在回支焚烧历程中会爆收剧毒物量二恶英,果此正在一些欧洲国家正逐步采与新式固化体系与代氯化铵【3】.迩去几年随着矮毒环保型脲醛树脂推广应用,固化剂的死产正正在背规模化,商品化的目标死少:一是固化剂的产量赶快普及;二是固化剂死产背下技能含量的化工企业集结,商品化率没有竭普及.1脲醛树脂固化剂体系及其固化个性常常脲醛树脂废品的pH值是正在7.0~9.0之间,纵然绝大普遍树种木料呈强酸性,pH值约莫介于4-6之间【4】,然而由于UF胶只可正在酸性条件下固化,而正在那样的碱性条件下,树脂仅靠木料自己的酸性,易以真足固化而且固化后的胶接强度易以达到央供的力教尺度,果此正在脲醛树脂的本量使用历程中皆要加进一定量的固化剂,使脲醛树脂赶快固化,包管胶接强度.固化剂体系对付脲醛树脂的固化有着隐著效用,固化历程对付于板材的胶合强度、甲醛释搁量、死产效用等有着间接的效用.根据脲醛树脂的固化个性,用于脲醛树脂固化的固化剂该当是酸性物量大概是正在树脂固化历程中能释搁出酸的物量,脲醛树脂的固化核心是体系pH值的落矮,即酸性的巩固【5】.罕睹的脲醛树脂单组分固化体系有氯化按、硫酸按、过硫酸按、单氧火等.其固化机理可用反应式表示为:4NH4C1+6CH20→(CH2)6N4+4HC1+6H2O对付于其余强酸性按盐甲醛反应具备类似的反应表白式.由式中可睹,氯化按主要通过与甲醛反应爆收盐酸,从而促进了脲醛树脂的固化.所以树脂中游离甲醛的含量是决断树脂固化劣劣的闭键,梁明[1]通过对付氯化按固化脲醛树脂钻研得出,正在下F/U摩我比的情况下,加人氯化按后,通过安排体系的pH值正在4.5-5.0范畴内,树脂固化本能最佳,游离甲醛的释搁量亦能达到国家节制的室内使用尺度.然而是,随着环保央供,正在矮F/U摩我比树脂合成环境下,氯化按固化脲醛树脂往往存留酸量缺累的问题.通过对付比真验,正在与氯化按体系相共的pH值条件下,二固化体系的固化效验相共,树脂的凝胶时间、初粘性、胶接强度等本量也相似,然而是,硫酸铵固化体系效用下的木料制品没有存留氯化按体系的二次处理传染问题,是谦脚脲醛树脂固化并代替氯化铵的几种固化体系采用之一[[2.5-8].对付于特殊工艺合成的脲醛树脂,尿素分三批加进,正在树脂固化历程核心加进一定量的三散氰胺及M改性剂,通过改性,树脂的游离甲醛含量明隐落矮网.为加快矮甲醛含量树脂的固化速度,支缩固化时间,以过硫酸按体系效用真效验最佳,过硫酸按体系也是强酸强碱盐体系,然而由于此固化体系中存留易领会的S2082-, 以及S2O8 2_自己具备一定氧化还本个性,所以大概再爆收如下反应:2 (NH4) 2S2O8+6C H2O--- (CH2) 6N4+2HZS2O8+6H2O H2S2O8+HCHO+H2O--H2SO4+HCOOH2H2S2O8+2H20--4H2S04+02↑正在上述反应历程中,每一类反应皆有酸性物量的死成,所以固化体系的pH值下落很快,树脂正在很短时间内便固化成没有溶没有熔的体型结构,固化后树脂游离甲醛释搁量亦能达到国家尺度.别的,通过测定混同体系pH值创制,室温下该体系pH值动摇较小,正在树脂固化初期pH 值下落较快,30min后趋于恒定,由此可知,过硫酸按是一种很好的慢冲型固化剂[[6].有教者以单氧火动做脲醛树脂固化剂,创制单氧火用做脲醛树脂的固化剂时,博得了很好的效验.其固化体制是单氧火氧化甲醛爆收甲酸,落矮体系pH值,促进了脲醛树脂的酸性缩散反应,别的,单氧火动做固化剂还可落矮固化树脂的游离甲醛释搁量.然而是,由于单氧火具备强氧化性,正在为树脂固化提供酸性反应条件的共时,极易使树脂中较强的化教键爆收团结,即强氧化性引导了散合物链的氧化领会[[91,所以,正在树脂固化历程核心过分的删加单氧火的使用量是没有符合的.1.1.5强酸性体系(硫酸、磷酸体系等)由于强酸的存留间接为树脂固化提供了酸性条件,伴伴着强酸的加人,体系的pH值赶快落矮,树脂里里短时间内产死洪量的分支结构与环状构制,落矮了甲醛释搁量.瞅继友等[8]正在钻研强酸性条件下树脂固化个性时创制,酸性的强强对付固化树脂里里结构的效用很大,酸性的巩固使接联体系的亚甲基结构数量删加,树脂缩合程度删大,然而是胶液凝胶化速度及胶接固化速度下落.对付比强酸性条件与保守条件下脲醛树脂固化个性,强酸性条件固化正在伴伴着甲醛释搁量隐著缩小的共时,其胶接强度也明隐落矮,那种局里的爆收是由于树脂中尿素的伯胺基明隐多于经甲基的去由.纵然是正在加人强酸性固化剂环境下也只可死成端基多的分子,真足上易以产死匀称的巨大分子.别的,由于有机反应具备可顺性,强酸体系正在促进脲醛树脂固化的共时,也会加速其落解损害,并最后得去力教强度【101,所以,统制强酸性固化剂的使用浓度及加人量是树脂固化后具备劣良胶接强度的闭键天圆【11-13】.罕睹的脲醛树脂单组分固化体系普遍为氯化按、硫酸按、过硫酸钱等的复合体系.由于体系中含有磷酸,间接为树脂固化提供了酸性环境,体系中氯化钱的存留,还不妨爆收4NH4C1+6CH必-- (CHZ)6N4+4HC1+6H必反应,而且正在该体系pH尝试中,随着温度的降下pH值渐渐下落,由此可知,该体系正在加热历程中,正在促进磷酸火解的共时,大概会伴随强酸性物量盐酸的死成,所以正在该体系效用下,树脂的固化速度很快,氯化按与磷酸组成的强酸盐体系是一种典型的间接固化体系f71,然而酸性的巩固支缩了树脂的适用期.固化后残留正在树脂中的酸还会加速树脂的落解.正在浓度相共的情况下,盐酸的酸性要下于磷酸,酸性越强树脂正在固化历程中越易接联成没有溶没有熔的坐体结构,由于盐酸的存留,体系的pH值正在固化反应初期便很矮,正在那样的强酸性条件下,固化启初速度很快,分子链之间短时间内便接联成网状结构,表示出一定的力教本量.随着固化反应的举止,4NH,C1+6CH刃#(CH2)尹,+4HC1+6H刃反应继承为树脂固化提供酸性环境,进一步促进树脂接联成三维网状结构.通过对付比其余氯化按混同体系的理念的固化体系该当能使脲醛树脂的适用期延少,固化时间支缩,为达到此脚段,常常使用延缓剂,延缓剂是固化剂中的一种组分,正在该固化体系中,氯化按是强酸性钱盐,而六次甲基四胺能正在常温下使4NH,'+6CH20 - (CH2) 6N,+4H'+6H20反应背左移动,使死成的酸量缩小,而正在下温反当令背左移动,死成的酸量赶快减少,所以,氯化按与六次甲基四胺混同体系是一种下效的潜伏型固化剂.墨丽滨等161正在使用该体系动做树脂固化剂时,树脂的适用期较少,固化后甲醛含量较矮.1.2.4氛化按与尿素(大概三散氛胺)体系脲醛树脂正在固化历程中存留着甲醛释搁的问题,主要本果是脲醛树脂胶中存留的游离甲醛;其次是树脂合成中甲醛反应死成没有宁静的亚甲基醚键,正在热压战使用历程中释搁出甲醛‘151.为缩小固化后树脂的甲醛释搁量,有人正在脲醛树脂固化体系中加进一些能捕获甲醛的身分,罕睹的是尿素大概三散氰胺1161,而且收当前固化剂中加进2%-3%的尿素,树脂的固化速度变更没有大,然而甲醛释搁量却明隐落矮161.正在树脂固化历程中,氯化按通过与甲醛反应提供脲醛树脂固化所需的酸性,尿素与甲醛爆收加成乃至缩散反应,从而落矮固化后树脂的甲醛释搁.别的,王秋鹏[171等通过钻研创制,正在脲醛树脂合成的末尾阶段加人尿素的量对付落矮OF树脂中游离甲醛的含量及缩小固化体系核心甲醛捕获剂的使用量有着要害的效用‘1a-211a三散氰胺的加进,也不妨捕获多余的游离甲醛,共时三散氰胺引进三氮杂环(即结构宁静的三嗦环),缩小了亲火基团的数量,从而减少胶的强度战耐火性!22-2310对付于过硫酸按、氯化按体系,树脂固化历程核心pH值的落矮是由于:2 (NH, )2S20g+2H20--2 (NH, )2S0,+2H2S0,+02寸2(N比)2S208+6CH20-- (CH2)6N,+2H2S208+6H20H2S20g+HCHO+H20--H2S0,+HCOOH2H2S208+ZH20,}H2S0,+02 T4NH,C1+6CH20} (CH2 )尹,+4HC1+6H刃由于过硫酸自己便不妨爆收酸性物量(H2SO4),与惯例的氯化按等相比,合成脲醛树脂中的游离甲醛含量对付于固化的效用便小得多.果此该体系对付于矮毒脲醛树脂大概者矮摩我比脲醛树脂的固化意思要害,没有然而不妨包管固化产品的接联度战胶接强度,还可落矮游离甲醛.对付于矮F/U摩我比的情况下,加进过硫酸按后,不妨正在一定程度上补充氯化钱单组分固化树脂没有充分的问题.翁背丽等「la[正在钻研分歧组分固化体系甲醛释搁顺序时,采与横背对付比的要领,对付分歧典型单组分固化剂体系举止评估创制,正在包管固化速度及胶接强度前提下,以过硫酸按与氯化按组成的单组分体系甲醛释搁量最矮,达到JAS 尺度.过硫酸按与磷酸氢二按共为没有宁静的强酸强碱盐,常温下,由于磷酸氢二按中含有洪量的NH,`压制了过硫酸按的领会,然而正在下温加热条件下,二者极易爆收领会反应,搁出氢离子,使体系的pH值赶快落矮.所以,过硫酸按与磷酸氢二按体系也是一种很好的慢冲型固化剂,采与以过硫酸钱为主剂配以磷酸氢二铰的单组分固化体系,不妨延少树脂常温下的储躲期,加快了下温固化速度,正在落矮甲醛含量的共时,巩固了树脂胶接强度16101.3.1氛化按、六次甲基四胺、盐酸、酒石酸体系正在该固化体系中,六次甲基四胺是一种很好的慢冲剂,正在盐酸、酒石酸存留条件下,不妨对付树脂的固化起到很好的慢解效用;共时,正在常温下,六次甲基四胺的存留使4NH4C1+6CH20}- (CH2)尹4+4HC1+6H20仄稳背左移动,而正在下温条件下,背左移动,对付比多组分复合体系中,分歧组分的比率闭系对付脲醛树脂固化个性的效用,以氯化钱、六次甲基四胺为主体固化剂,配以3%盐酸战2%酒石酸组成的混同体系既能使脲醛胶的适用期达到使用央供,固化时间也较短[51.别的,正在采与该多组分固化剂时,夏季可延少胶液的使用期,冬季可加速树脂的固化,并提议夏季温度降下可符合缩小固化剂的用量.1.3.2氛化按、六次甲基四胺、三乙醇胺、磷酸体系固化剂对付脲醛树脂的催化效用,没有单要加快其固化速度,落矮游离甲醛含量,还要包管固化后的胶接强度.对付于氯化钱、六次甲基四胺、三乙醇胺、磷酸复合固化体系,由于三乙醇胺具备易火解的个性,正在树脂降温固化历程核心,会有部分经基死成,从而介进树脂的接联缩散反应,三乙醇胺具备的多官能团结构,使脲醛树脂的三维接联越收稀切,固化后树脂的胶接强度更下[14101.3.3硫酸按、氛化铝、三乙醇胺体系对付于硫酸钱、氯化铝、三乙醇胺体系,由于该体系中的氯化铝隐酸性而三乙醇胺隐碱性,体系的酸碱性相互压制,所以正在树脂固化降温历程中,二者对付体系的酸性强强起到杠杆仄稳效用,体系的pH值变更没有明隐,是一种很好的慢冲型固化体系‘2,5-810然而是,正在摆设该固化体系时,由于氯化铝溶于火会搁出洪量的热,并伴随刺激性气味气体氯化氢死成,所以,最佳采与氯化铝的结晶火合形式举止该固化体系的摆设.1.3.4硫酸按、三乙醇胺、磷酸体系正在该固化体系核心,由于三乙醇胺与磷酸之间不妨爆收可顺的络合反应,体系正在常温及固化降温历程核心的pH值变更受温度效用很小,所以,硫酸钱、三乙醇胺、磷酸固化体系也是脲醛树脂固化历程核心很好的慢冲固化体系[2,5-81,固化后树脂的游离甲醛含量很矮,然而胶接强度却很下.脲醛树脂固化剂种类繁琐,除上述枚举的几类中,迩去,有博利提出,正在烷基胺盐固化体系中,乙二胺盐酸盐是一类较好的固化剂,该类固化剂正在延少脲醛树脂贮存期战正在相宜的温度下赶快固化之间有一个相宜的仄稳[241.连年提出的脲醛树脂胶粘剂用散酞脐新式下分子固化剂的个性是正在中性、下温条件下,短时间内即能固化脲醛树脂【I1.别的,暂时也有闭于脲醛树脂用氯化铝做固化剂的相闭报导[281.固化剂的施用,大大加快了脲醛树脂的固化速度,落矮了脲醛树脂中的游离甲醛释搁,普及了固化后树脂的胶接强度,那对付脲醛树脂的环保化应用提供了及其要害的先决条件.2存留的问题(1)固化剂是一种能将单体大概矮散物转形成下散物大概网状接联散合物的物量,由于尿素与甲醛之间的物理化教反应极其搀杂,诸如脲醛树脂的产死机理战固化表里暂时还尚无明决定论[261.普遍固化剂还存留脲醛树脂储躲期短、固化时间少的缺累.果此,怎么样普及树脂固化本能还需洪量深人的钻研处事.(2)简单固化体系由于所含组分唯一,果此正在树脂固化历程核心往往存留固化个性好的缺面,如保守氯化钱体系,正在下摩我F/U情况下不妨谦脚固化央供,而正在矮摩我F/U情况下则制成体系的酸性缺累,树脂易以正在相对付应的pH值条件下固化成三维网状结构.多元固化体系纵然不妨补充简单固化体系的缺累之处,然而所含组分的分歧,易爆收凝结、分层、重淀等局里.果此,自己的限制使其对付脲醛树脂的固化还存留着使用上的便当.(3)近几十年去,海内中许多教者对付脲醛树脂的固化个性及其制板的甲醛释搁机理举止了洪量的钻研,并博得了一定的收达.然而脲醛树脂固化历程格中搀杂,果此,纵然采与新颖粗稀领会仪器对付其分子结构、反应能源教、固化机理等的准确认识皆另有一定的限制,对付脲醛树脂固化历程核心,固化剂自己及固化剂与甲醛之间爆收的物理化教反应真量,正在认识上另有一定的分歧,而且施用固化剂的脲醛树脂正在固化历程核心易爆收预固化局里[r-291.别的,对付于下摩我比的胶粘剂体系其固化历程还已得到合理的阐明,还需进一步粗致深人的钻研.(4) 脲醛树脂的固化本能主要由树脂的化教结构为内果所决断的,然而,脲醛树脂与其余的下分子资料一般,它并没有是是一种分子结媾战分子量大小真足普遍的物量,又由于脲醛树脂固化反应各个阶段的化教组分当前还已被人们所真足相识,加之其正在贮躲功夫随时皆正在举止着分子间的固化接联化教反应,所以要列出一个对付于固化本能确切定量意思的脲醛树脂分子结构式利害常艰易的[301.别的,正在树脂固化时,树脂中的活性基团(如沉甲基、甲醛)与亚胺基反应产死三维网状结构的硬下散合物,其分子结构格中搀杂,暂时对付其真正在构形还已真足领会[3110 (5)固化剂的采用以及酸碱度的统制对付普及树脂耐火本能有非常要害的效用,Meyer 1321指出:正在酸性固化系统中,链的耐火性的落矮主假如由与树脂胶接界里的木料火解引起的[321.简单普及固化剂战酸用量纷歧定会达到相映的效验.好异会删大其坚性,落矮其耐火性.若加人碱性物量中战固化后结余的酸,由于反应采用性的好别,对付固化反应会爆收一定的阻拦效用.有闭那些树脂的固化反应中的冲突另有待进一步办理3前景与预测罕见据隐现我国已成为继好国之后第二大人制板死产国,胶粘剂死产战消耗量逐年删少,2000年脲醛树脂的消耗量为40.8万吨l34],2005年脲醛树脂的消耗量达到160万吨,然而普遍为下甲醛释搁脲醛树脂胶,预计2010年我国合成胶粘剂的需要量将达到480--500万吨.死少重面是:矮甲醛释搁量的脲醛胶的使用范畴,连年去,随着室内拆建战家具商场对付人制板材本量特天是对付游离甲醛含量的央供越去越庄重,国家从2000年启初对付人制板材厂真止死产许可证管制Ill,节制人制板死产企业必须使用矮甲醛释搁的脲醛树脂,普遍央供室内使用时要达到E1级尺度(< l 0mg/ 1 OOg ).甲醛释搁量的落矮使环保型脲醛树脂的应用越收广大,共时树脂毒性的落矮,会进一步促进人制板材的消耗删少,预计正在“十一五”功夫,我国人制板材产量将以15%安排的速度删少,而且根据合成胶粘剂止业战人制板止业“十一五”死少筹备,我国正在“十一五”功夫要真止脲醛胶的环保化,即局部达到E:级尺度,并力图大部分产品甲醛释搁达到E,级尺度,所以,钻研分歧典型固化体系落矮甲醛释搁个性,是闭系到我国人制板工业死少的前瞻性问题,也是效用矮甲醛释搁脲醛树脂胶粘剂深度启垦战广大应用的闭键性问题.固化体系除背落矮甲醛释搁量目标死少中,还应背普及脲醛树脂胶粘剂的耐火性战加快其固化速度等目标死少.效用UF胶耐火本能的主要果素是由于OF树脂中存留一些亲火基团如沉基、拨基、氨基、亚氨基等[35-361.果此,正在一定范畴内,缩小上述亲火基团的数量大概落矮亲火基团的亲火性均可普及UF树脂的耐火性.对付于支缩树脂固化时间,最闭键的是要办理矮F/U摩我比条件下死成酸量缺累的冲突.别的,采与加进改性剂(如:三散氰胺)等相宜步伐正在加快树脂固化速度战落矮游离甲醛释搁的共时,又对付产品本量没有爆收效用以至不妨普及产品本量[3'7-381.暂时,从各国博利报导的文件瞅,正在树脂固化历程中采用复合固化剂体系的越去越多,而采用简单固化剂体系的则较少.如适用于木料粘接的脲醛树脂粘合剂的固化体系「141,便是用NH4CI, (NH4)2S04,H3P04, (CH2)6N;等组成的复合固化体系.根据相闭预测,加快UF胶固化速度最为灵验的要领是从固化剂配圆合成工艺上进脚.我们有缘由疑赖正在没有暂的将去新的固化体系必然改变脲醛树脂胶粘剂的里貌,使其越收仄安、便当、应用广大.。

高频固化型E0级脲醛树脂胶粘剂的应用与研究

高频固化型E0级脲醛树脂胶粘剂的应用与研究

随着 U F胶 粘 剂 用 量 的 不 断 增 加 ,其 胶 接 制 品 中 甲 醛 释 放 量 超 标 等 问题 已引 起 人 们 的普 遍 重 视 , 且 环 保 型家 具 随 并 着人们生活水平 的不断提高而逐渐成 为市场主流 。因此 , 如 何 开 发 适 合 高 频 热 压 的 曲木 家 具 用 环 保 型 U F胶 粘 剂 . 已成
及 其 配 比 。 过 比较 不 同 热 压 温 度 时 胶 合 板 的 湿 胶 接 强 度 和 甲 醛释 放 量 , 通 优选 出 高 频 压 机 压 制 的多 层 杨 木 胶 合板 的 适 宜 热 压 温 度 。 结果 表明 : 复配 固化剂中 , 在 当 ( 硫 酸 铵 )4 、 过 硫 酸 钾 )04 过 = % W( = .%时 , 固化 时 间 最 短 ; 热 压 温 度 为 7  ̄ 0℃时 , 合 板 的 湿 胶 当 08 胶 接 强 度 达 到 GBT98 6 2 0 / 4 — 0 4标 准 中 Ⅱ类 胶 合 板 的要 求 , 甲醛 释 放 量 达 到 GBT98 6 2 0 其 / 4 — 0 4标 准 中 级 要 求 。
Ta . Web ni r g d o a eye e ai n n adfrnhtpe i m ea r b2 t od g t nt a r l hd l s g ot tt ie t o r s g e pr u n se h n f m d r e n c e f e — sn t te
4 结 论
m( 硫 酸 钾 ) 过 硫 酸 铵 ) 过 : m(
固 化 时 间/ s m( 化 铵 ) 过 硫 酸 铵 ) 氯 : m(
1 : 2
5 9 1 : 2
1 11 1 01 : 4 :0 : O :

脲醛树脂胶黏剂

脲醛树脂胶黏剂

脲醛树脂胶黏剂(水基型)【摘要】:脲醛树脂胶黏剂由于胶合强度好,使用方便,原料丰富,成本低廉,已成为占人造板工业用合成树脂胶粘剂总量的70%左右的主要胶种。

但是,脲醛树脂胶制成的人造板存在甲醛释放量高、环境污染、有害人体健康的缺点。

欧洲、美国、日本等发达国家对人造板甲醛的释放量限量均有严格规定,而且逐步提高甲醛释放限量要求。

研究降低脲醛胶制的人造板甲醛释放量问题,一直是各国科技工作者的研究热点。

目前,我国对人造板甲醛释放限量的规定已与世界发达国家接轨。

此外脲醛树脂在模塑粉、纸张和纤维处理、涂料、铸造、包装材料、皮革加工、迟效性肥料等方面也有应用。

【关键词】:脲醛树脂甲醛尿素胶合胶黏剂脲醛树脂胶黏剂的组成一主要原料及规格甲醛36%尿素97%氢氧化钠30%水溶液氯化铵20%水溶液脲醛树脂胶黏剂的特点脲醛树脂胶粘剂的特点如下:1)含有大量的羟甲基和酰胶基,能溶于水,并有较好的粘接性能。

2)在室温或加温至100℃以上均会迅速固化。

3)与脲醛树脂胶粘剂相比,固化后的胶层没有颜色,不会污染所粘接的物品,4)粘接强度比动植物胶粘剂高。

5)毒性低,只是在固化时会释放有刺激性的甲醛。

6)配制容易,价格便宜。

7)耐老化。

8)工艺性好,使用方便。

它的缺点是:1)脆性大,固化过程中易产生内应力而引起龟裂,2)耐水性和粘接强度都低于酚醛树脂脂胶粘剂。

脲醛树脂胶粘剂广泛应用于木材、胶合板、层压板干玎竹术制品的粘接,如家具、包装箱、纺织器材、收音机和时钟的禾制外壳等。

[3]、[4]脲醛树脂胶黏剂的应用一脲醛树脂在胶合板生产中的应用传统的胶合板用脲醛树脂是由尿素和甲醛以摩尔比1:(1.4—2.0)缩聚合成。

有浓缩型(脱水)和非浓缩型(不脱水)两种。

为了适应胶合板生产多层压机自动装卸的工艺要求,胶合板用脲醛树脂应有良好的初粘性,即预压性。

通常采用两种方法:一种是使用普通的脲醛树脂,通过加入一定量的豆粉或面粉(加量为树脂的6%—10%),改善胶的预压效果,已达到无垫板装卸的目的;另一种是在制备脲醛树脂过程中,加入聚乙烯醇改性,增加初粘性,已达到预压目的。

胶合材料学2 脲醛树脂胶粘剂

胶合材料学2  脲醛树脂胶粘剂
• 尿素的主要用途为农业肥料及树脂、塑料、医药、
食品等工业原料。
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2.1 合成脲醛树脂的原料
• 二 甲醛(Formaldehyde) • 甲-1醛9.的5℃分。子甲式醛:在C常H2温O,下分为子气量体:。30.03;沸点: • 当空气中浓度达到0.15~0.3mg/m3时,使人感
到刺激眼睛和呼吸道粘膜;
• 脲醛树脂除可用作木材胶粘剂外,还可应用于纺
织品、纸张、乐器、肥料以及涂料等。脲醛树脂 可制成水溶液状、泡沫状、粉末状以及膏状使用。
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2 脲醛树脂胶粘剂
• 减少木材胶接制品游离甲醛释放量的方法有: • 降低合成树脂的尿素(U)与甲醛(F)的F/U摩
尔比;
• 在脲醛树脂中添加甲醛捕捉剂; • 对木材胶接制品用氨或尿素溶液进行后处理; • 改变树脂的合成工艺。 • 其中降低合成树脂F/U摩尔比的方法被广泛采用。
• 1 尿素和甲醛的摩尔比; • 2 缩聚反应时介质的pH值; • 3 反应温度。
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• 这些因素影响树脂分子量增长的速度。因此不同
缩聚程度树脂的性能差别很大,特别是树脂的溶 解度、粘度、水稀释度和固化速度等。这些性能 在很大程度上取决于树脂分子量的大小及其分布。
• 尿素和甲醛之间的反应分为两个阶段。第一阶段
• 甲醛水溶液易被氧化,极易聚合,遇冷聚合变混。
在硫酸存在下与变色酸(1,8-二羟基奈一3,6二磺酸)一起加热10miBiblioteka ,出现亮紫色,可检出 甲醛的存在。
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2.1 合成脲醛树脂的原料
• 甲醛溶于水后形成的水合物为甲二醇,甲二醇与
甲醛再聚合生成二聚体的水合物,如此聚合下去 形成多聚体的水合物一多聚甲醛:
二羟甲基脲:
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3 脲醛树脂胶粘剂

3 脲醛树脂胶粘剂
粉状:开始应用较多,性能稳定,贮存期可 长达1-2年。
泡沫状:应用较少。 膏状:应用较少。
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醛树脂胶粘剂的特性
(1)由于含有大量的羟甲基和酰胺基,能溶于水, 有较好的胶接性能;
(2)可室温或加温100℃以上很快固化; (3)与PF相比,固化后胶层无颜色,不污染制品; (4)胶接强度比动、植物胶高; (5)毒性较小,但固化时会放出刺激性的甲醛;
严重中毒:失去知觉、死亡 我国规定:一般空气≤1.0mg/m3:生产车间≤3.0mg/m3
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3.1.2 合成脲醛树脂的原料
*溶解性:易溶于水,但聚合度>3的聚甲醛为 微溶于水的沉淀,在<50℃下加热可溶解。
*工业用甲醛水溶液(福尔马林):无色透明 液体,为甲二醇、聚甲醛、甲醇、甲酸及水 的混合物。混入铁等物质为淡黄色,其甲醛 含量一般为36-37%。贮存期3个月。
NH2CONHCH2OH + NH2CONH2→NH2CONHCH2NHCONH2 + H2O
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★加成反应机理
(2)二羟甲脲与尿素间的缩聚反应 OHCH2NHCONHCH2OH + NH2CONH2 →OHCH2NHCONHCH2NHCONH2 + H2O (3)一羟甲脲间的缩聚反应
NH2CONHCH2OH + NH2CONHCH2OH →NH2CONHCH2NHCONHCH2OH + H2O (4)一羟甲脲与二羟甲脲间的缩聚反应
*主要应用:重要工业原料,合成树脂、合成 纤维、医药、塑料防腐剂及还原剂等产品领 域。
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3.1.2 合成脲醛树脂的原料
其它原料 *氢氧化钠 *甲酸 *氯化铵 *六次甲基四胺等
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3.1.3 脲醛树脂形成机理

脲醛树脂胶粘剂的制备和使用方法

脲醛树脂胶粘剂的制备和使用方法

脲醛树脂胶粘剂的制备和使用方法脲醛树脂胶粘剂自身结构的化学特性,与木材的结构性质,使得该胶对木材、粘接极为适合。

(1)脲醛树脂胶粘剂中有很丰富的极性基团。

木材也是一种极性物质,虽然它的内部异性基团相互吸引,正负电荷相抵消而呈中性。

但其表面仍有部分极性基团,当有极性的脲醛树脂胶粘剂与木材接触时,木材表面的极性基团即进行定向排列而相互吸引,使脲醛树脂胶粘剂与木材有牢固的粘合前提。

(2)脲醛树脂胶粘剂因为是水基胶,其粘度小,对粘度有良好的润湿性,并使之有较大扩散与渗透能力(木材是多孔物质),使胶液与木材粘合面有极大的接触面积和较小的接触角,可使胶液形成薄而匀的胶层,为胶与被粘物之间达到良好的粘合创造了必要条件。

(3)脲醛树脂胶粘剂还有合适的分子量,其胶层本身有相当好的物理机械性能,而且有较好的流动性、粘度、浸润性等工艺性能,便于粘合施工。

(4)脲醛树脂胶粘剂基本为中性,亦有利木材粘接;又因其为水基胶,在木材有一定含水率情况下(12%以下),不影响粘接强度。

脲醛树脂胶粘剂配方(质量份)脲醛树脂胶68 高锰酸钾1.8 硫酸(96%)3 氢氧化钠12硼砂2 硫酸亚铁铵0.4 乳化硅油消泡剂自来水 500 淀粉100制备及使用方法(1)在装有搅拌器的反应釜内加入淀粉与适量水(约1/2用量),使淀粉充分湿润。

在搅拌下加入高锰酸钾和硫酸,搅拌混匀后,每隔4h搅拌5min,连续反应20h。

(2)如淀粉乳液已变为淡红色,即可加入少量还原剂硫酸亚铁铵,搅拌,直至变为白色为止。

(3)慢慢加入氢氧化钠,以中和过多的硫酸,使淀粉乳液充分糊化,并加入余下的1/2水量。

再加入硼砂,搅拌。

(4)如发现胶粘剂中的泡沫太多,可加入少量乳化硅油消泡剂(泡沫少时可不加),消除过多的泡沫。

(5)最后加入脲醛树脂胶,搅拌即出料包装。

使用方法和一般胶粘剂相同。

固化型脲醛树脂胶粘剂

固化型脲醛树脂胶粘剂

固化型脲醛树脂胶粘剂(系列)1.木器用胶[制品Ⅰ]该树脂胶粘剂因尿素与甲醛因摩尔比高(尿素:甲醛=1.19),所以固化快,胶接强度好,适用于木器的冷压粘接。

使用时,固化剂用量为:热压用胶加入量一般为液体树脂质量的1%~5%,冷压用胶加入量一般为液体树脂质量的6%~8%。

[制品Ⅱ]加固化剂10%~12%(NH4Cl:NH3·H2O:尿素=1:3.2:5.5),固化条件110~115℃,压力2Mpa,时间4~6分钟,也可加入5%NH4Cl与胶调匀后于室温粘接使用。

[配方][制法]根据脲醛树脂胶粘剂的工艺特点,确定如下工艺流程:2.纤维板用胶[配方][说明]该脲醛树脂胶粘剂中加入了改性剂三聚氰胺(也可以采用苯酚改性),提高了胶粘剂的湿胶接强度。

在室内应用时,改性剂用量一般为尿素总量的5%~10%。

室外应用时改性剂的用量是70%~80%,可以满足纤维板的要求。

生产工艺流程3.刨花板生产用胶配方[制品Ⅰ]尿素与甲醛的摩尔比较低,故游离醛含量低,可以满足无臭刨花板的要求。

使用时除加入固化剂外,还要加入一定量防水剂,以提高刨花板的防水性能。

[制品Ⅱ]用脲醛预缩液代替甲醛,生产工艺简化,胺的质量比采用甲醛的有所提高,故适用于各种用途的脲醛树脂胶的制造。

[配方]*脲醛预缩液是甲醛与尿素按一定摩尔比进行反应而得的低聚物,淡黄色透明液,甲醛含量43%,尿素含量17%,甲醇含量不大于6%,在-35~40℃条件下有良好的贮存稳定性。

[制法]先将尿素、甲醛进行反应生成脲醛树脂,再加入六亚甲基四胺搅匀后,加石蜡乳液,再加固化剂溶液搅拌均匀,即为刨花板用脲醛胶。

生产工艺流程4.胶合板生产用胶[制品Ⅰ]产品为泡沫脲醛树脂胶,主要用于3类胶合板。

由于加入了发泡剂,经发泡后体积可增大2~3倍。

在涂胶时可减少树脂用量,防止低粘度树脂渗透透到木材孔隙中去,从而能避免表面缺胶,保证胶接质量,同时降低成本,适用期不小于3小时,密度在0.3~0.4g/cm3。

环保脲醛树脂(固化剂体系与其固化性能)

环保脲醛树脂(固化剂体系与其固化性能)

环保脲醛树脂(固化剂体系与其固化功能)之杨若古兰创作摘要脲醛树脂的固化是将线型可溶性树脂转化成不溶不熔体型结构并获得胶接强度的过程.固化剂是脲醛树脂胶接固化的关键构成,其品种与用量都会密切影响固化树脂的功能.氯化按是脲醛树脂胶粘剂的传统固化剂,然而随着F/U的降低、合成工艺的调整、改性剂的加入等操纵,使脲醛树脂的固化历程、固化前的化学结构、固化特性等发生改变,氯化馁已难以再满足脲醛树脂的胶接固化请求,人们研讨提出了多种固化剂体系.为此,综述了脲醛树脂胶粘剂的分歧固化体系及其固化特性.关键词:脲醛树脂;固化剂体系;固化特性;树脂功能前言脲醛树脂的固化胶接通常是通过加入固化剂来实现的,固化剂是一种能将单体或低聚物转酿成高聚物或网状交联聚合物的物资.固化是缩聚反应的继续,是树脂获得胶合强度的关键过程.脲醛树脂在固化过程当中,体系的pH值越低,分子量增加越敏捷,固化速度越快,即缩聚脱水反应的速度与胶层中氢离子的浓度密切相干.是以,适当地选用固化体系和固化剂用量,使凝聚在胶层中的氢离子浓度得到控制是固化剂使用的关键【1】.有很多酸性物资都可用作固化剂,如硼酸、磷酸、氯化钱或其它强酸钱盐及无机酸等,和它们复合得到的体系.脲醛树脂固化体系品种繁多,按照其构成可以分为单组分体系、双组分体系及多组分复合体系;按照其固化特性可以分为直接固化体系、潜伏型固化体系和微胶囊固化体系【2】.分歧类型固化体系对脲醛树脂的固化特性分歧,所固化树脂的功能特征也不尽不异.是以研讨分歧品种固化体系对脲醛树脂固化特性的影响,可以揭示脲醛树脂的固化机理,特别是低.F/U摩尔比情况下的树脂固化机理,和对固化树脂功能的调控有着积极的意义.脲醛树脂传统固化剂氯化铰的固化机制是通过氯化钱与树脂中的游离甲醛反应,构成酸性物资进而促进树脂固化.然而在低F/U摩尔比(低游离醛) 脲醛树脂固化中,因为胶粘剂的游离甲醛含量很低,固化剂氯化钱通过反应难以提供树脂固化所需的酸值,进而导致固化不完整,或者固化树脂功能不良,是以脲醛树脂传统固化剂氯化钱已逐步难以适应低游离醛脲醛树脂固化需求.另据报导,以氯化钱为固化剂胶接的木成品在回收燃烧过程中会发生剧毒物资二恶英,是以在一些欧洲国家正慢慢采取新型固化体系取代氯化铵【3】.比来几年随着低毒环保型脲醛树脂推广利用,固化剂的生产正在向规模化,商品化的方向发展:一是固化剂的产量敏捷提高;二是固化剂生产向高技术含量的化工企业集中,商品化率不竭提高.1脲醛树脂固化剂体系及其固化特性通常脲醛树脂成品的pH值是在7.0~9.0之间,尽管绝大多数树种木材呈弱酸性,pH值大约介于4-6之间【4】,但因为UF 胶只能在酸性条件下固化,而在如许的碱性条件下,树脂仅靠木材本人的酸性,难以完整固化而且固化后的胶接强度难以达到请求的力学尺度,是以在脲醛树脂的实际使用过程中都要加入必定量的固化剂,使脲醛树脂快速固化,包管胶接强度.固化剂体系对脲醛树脂的固化有着明显影响,固化过程对于板材的胶合强度、甲醛释放量、生产效力等有着直接的影响.根据脲醛树脂的固化特性,用于脲醛树脂固化的固化剂应当是酸性物资或是在树脂固化过程中能释放出酸的物资,脲醛树脂的固化核心是体系pH值的降低,即酸性的加强【5】.罕见的脲醛树脂单组分固化体系有氯化按、硫酸按、过硫酸按、双氧水等.其固化机理可用反应式暗示为:4NH4C1+6CH20→(CH2)6N4+4HC1+6H2O对于其它强酸性按盐甲醛反应具有类似的反应表达式.由式中可见,氯化按次要通过与甲醛反应发生盐酸,从而促进了脲醛树脂的固化.所以树脂中游离甲醛的含量是决定树脂固化好坏的关键,梁亮[1]通过对氯化按固化脲醛树脂研讨得出,在高F/U 摩尔比的情况下,加人氯化按后,通过调节体系的pH值在4.5-5.0范围内,树脂固化功能最好,游离甲醛的释放量亦能达到国家限制的室内使用尺度.但是,随着环保请求,在低F/U摩尔比树脂合成环境下,氯化按固化脲醛树脂常常存在酸量缺乏的成绩.通过对比实验,在与氯化按体系不异的pH值条件下,两固化体系的固化后果不异,树脂的凝胶时间、初粘性、胶接强度等性质也类似,但是,硫酸铵固化体系感化下的木材成品不存在氯化按体系的二次处理净化成绩,是满足脲醛树脂固化并替代氯化铵的几种固化体系选择之一[[2.5-8].对于特殊工艺合成的脲醛树脂,尿素分三批加入,在树脂固化过程当中加入必定量的三聚氰胺及M改性剂,通过改性,树脂的游离甲醛含量明显降低网.为加快低甲醛含量树脂的固化速度,缩短固化时间,以过硫酸按体系感化时后果最好,过硫酸按体系也是强酸弱碱盐体系,但因为此固化体系中存在易分解的S2082-, 和S2O8 2_本人具有必定氧化还原特性,所以可能再发生如下反应:2 (NH4) 2S2O8+6C H2O--- (CH2) 6N4+2HZS2O8+6H2OH2S2O8+HCHO+H2O--H2SO4+HCOOH2H2S2O8+2H20--4H2S04+02↑在上述反应过程中,每一类反应都有酸性物资的生成,所以固化体系的pH值降低很快,树脂在很短时间内就固化成不溶不熔的体型结构,固化后树脂游离甲醛释放量亦能达到国家尺度.此外,通过测定混合体系pH值发现,室温下该体系pH值动摇较小,在树脂固化初期pH值降低较快,30min后趋于恒定,由此可知,过硫酸按是一种很好的缓冲型固化剂[[6].有学者以双氧水作为脲醛树脂固化剂,发现双氧水用作脲醛树脂的固化剂时,取得了很好的后果.其固化机制是双氧水氧化甲醛发生甲酸,降低体系pH值,促进了脲醛树脂的酸性缩聚反应,此外,双氧水作为固化剂还可降低固化树脂的游离甲醛释放量.但是,因为双氧水具有强氧化性,在为树脂固化提供酸性反应条件的同时,极易使树脂中较弱的化学键发生分裂,即强氧化性导致了聚合物链的氧化分解[[91,所以,在树脂固化过程当中过度的增加双氧水的使用量是不适合的.1.1.5强酸性体系(硫酸、磷酸体系等)因为强酸的存在直接为树脂固化提供了酸性条件,陪伴着强酸的加人,体系的pH值敏捷降低,树脂内部短时间内构成大量的分支结构与环状构造,降低了甲醛释放量.顾继友等[8]在研讨强酸性条件下树脂固化特性时发现,酸性的强弱对固化树脂内部结构的影响很大,酸性的加强使交联体系的亚甲基结构数量增多,树脂缩合程度增大,但是胶液凝胶化速度及胶接固化速度降低.对比强酸性条件与传统条件下脲醛树脂固化特性,强酸性条件固化在陪伴着甲醛释放量明显减少的同时,其胶接强度也明显降低,这类景象的发生是因为树脂中尿素的伯胺基明显多于经甲基的原因.即使是在加人强酸性固化剂环境下也只能生成端基多的分子,全体上难以构成均匀的巨大分子.此外,因为无机反应具有可逆性,强酸体系在促进脲醛树脂固化的同时,也会加速其降解破坏,并终极失去力学强度【101,所以,控制强酸性固化剂的使用浓度及加人量是树脂固化后具有良好胶接强度的关键所在【11-13】.罕见的脲醛树脂双组分固化体系多数为氯化按、硫酸按、过硫酸钱等的复合体系.因为体系中含有磷酸,直接为树脂固化提供了酸性环境,体系中氯化钱的存在,还可以发生4NH4C1+6CH必-- (CHZ)6N4+4HC1+6H必反应,而且在该体系pH测试中,随着温度的升高pH值逐步降低,由此可知,该体系在加热过程中,在促进磷酸水解的同时,可能会伴随强酸性物资盐酸的生成,所以在该体系感化下,树脂的固化速度很快,氯化按与磷酸构成的强酸盐体系是一种典型的直接固化体系f71,但酸性的加强缩短了树脂的适用期.固化后残留在树脂中的酸还会加速树脂的降解.在浓度不异的情况下,盐酸的酸性要高于磷酸,酸性越强树脂在固化过程中越易交联成不溶不熔的立体结构,因为盐酸的存在,体系的pH值在固化反应初期就很低,在如许的强酸性条件下,固化开始速度很快,分子链之间短时间内就交联成网状结构,表示出必定的力学性质.随着固化反应的进行,4NH,C1+6CH刃#(CH2)尹,+4HC1+6H刃反应继续为树脂固化提供酸性环境,进一步促进树脂交联成三维网状结构.通过对比其它氯化按混合体系的理想的固化体系应当能使脲醛树脂的适用期耽误,固化时间缩短,为达到此目的,通常使用延迟剂,延迟剂是固化剂中的一种组分,在该固化体系中,氯化按是强酸性钱盐,而六次甲基四胺能在常温下使4NH,'+6CH20 - (CH2) 6N,+4H'+6H20反应向左挪动,使生成的酸量减少,而在高温反应时向右挪动,生成的酸量敏捷添加,所以,氯化按与六次甲基四胺混合体系是一种高效的潜伏型固化剂.朱丽滨等161在使用该体系作为树脂固化剂时,树脂的适用期较长,固化后甲醛含量较低.1.2.4氛化按与尿素(或三聚氛胺)体系脲醛树脂在固化过程中存在着甲醛释放的成绩,次要缘由是脲醛树脂胶中存在的游离甲醛;其次是树脂合成中甲醛反应生成不波动的亚甲基醚键,在热压和使用过程中释放出甲醛‘151.为减少固化后树脂的甲醛释放量,有人在脲醛树脂固化体系中加入一些能捕获甲醛的成分,罕见的是尿素或三聚氰胺1161,而且发此刻固化剂中加入2%-3%的尿素,树脂的固化速度变更不大,但甲醛释放量却明显降低161.在树脂固化过程中,氯化按通过与甲醛反应提供脲醛树脂固化所需的酸性,尿素与甲醛发生加成乃至缩聚反应,从而降低固化后树脂的甲醛释放.此外,王春鹏[171等通过研讨发现,在脲醛树脂合成的最初阶段加人尿素的量对降低OF树脂中游离甲醛的含量及减少固化体系当中甲醛捕获剂的使用量有侧次要的影响‘1a-211a三聚氰胺的加入,也能够捕获多余的游离甲醛,同时三聚氰胺引入三氮杂环(即结构波动的三嗦环),减少了亲水基团的数量,从而添加胶的强度和耐水性!22-2310对于过硫酸按、氯化按体系,树脂固化过程当中pH值的降低是因为:2 (NH, )2S20g+2H20--2 (NH, )2S0,+2H2S0,+02寸2(N比)2S208+6CH20-- (CH2)6N,+2H2S208+6H20H2S20g+HCHO+H20--H2S0,+HCOOH2H2S208+ZH20,}H2S0,+02 T4NH,C1+6CH20} (CH2 )尹,+4HC1+6H刃因为过硫酸本人就可以发生酸性物资(H2SO4),与惯例的氯化按等比拟,合成脲醛树脂中的游离甲醛含量对于固化的影响就小得多.是以该体系对于低毒脲醛树脂或者低摩尔比脲醛树脂的固化意义严重,不但可以包管固化产品的交联度和胶接强度,还可降低游离甲醛.对于低F/U摩尔比的情况下,加入过硫酸按后,可以在必定程度上弥补氯化钱单组分固化树脂不充分的成绩.翁向丽等「la[在研讨分歧组分固化体系甲醛释放规律时,采取横向对比的方法,对分歧类型双组分固化剂体系进行评估发现,在包管固化速度及胶接强度前提下,以过硫酸按与氯化按构成的双组分体系甲醛释放量最低,达到JAS尺度.过硫酸按与磷酸氢二按同为不波动的强酸弱碱盐,常温下,因为磷酸氢二按中含有大量的NH,`按捺了过硫酸按的分解,但在高温加热条件下,二者极易发生分解反应,放出氢离子,使体系的pH值敏捷降低.所以,过硫酸按与磷酸氢二按体系也是一种很好的缓冲型固化剂,采取以过硫酸钱为主剂配以磷酸氢二铰的双组分固化体系,可以耽误树脂常温下的储存期,加快了高温固化速度,在降低甲醛含量的同时,加强了树脂胶接强度16101.3.1氛化按、六次甲基四胺、盐酸、酒石酸体系在该固化体系中,六次甲基四胺是一种很好的缓冲剂,在盐酸、酒石酸存在条件下,能够对树脂的固化起到很好的缓解感化;同时,在常温下,六次甲基四胺的存在使4NH4C1+6CH20}- (CH2)尹4+4HC1+6H20平衡向左挪动,而在高温条件下,向右挪动,对比多组分复合体系中,分歧组分的比例关系对脲醛树脂固化特性的影响,以氯化钱、六次甲基四胺为主体固化剂,配以3%盐酸和2%酒石酸构成的混合体系既能使脲醛胶的适用期达到使用请求,固化时间也较短[51.此外,在采取该多组分固化剂时,冬季可耽误胶液的使用期,冬季可加速树脂的固化,并建议冬季温度升高可适当减少固化剂的用量.1.3.2氛化按、六次甲基四胺、三乙醇胺、磷酸体系固化剂对脲醛树脂的催化感化,不单要加快其固化速度,降低游离甲醛含量,还要包管固化后的胶接强度.对于氯化钱、六次甲基四胺、三乙醇胺、磷酸复合固化体系,因为三乙醇胺具有易水解的特性,在树脂升温固化过程当中,会有部分经基生成,进而介入树脂的交联缩聚反应,三乙醇胺具有的多官能团结构,使脲醛树脂的三维交联更加紧密,固化后树脂的胶接强度更高[14101.3.3硫酸按、氛化铝、三乙醇胺体系对于硫酸钱、氯化铝、三乙醇胺体系,因为该体系中的氯化铝显酸性而三乙醇胺显碱性,体系的酸碱性彼此按捺,所以在树脂固化升温过程中,二者对体系的酸性强弱起到杠杆平衡感化,体系的pH值变更不明显,是一种很好的缓冲型固化体系‘2,5-810但是,在配置该固化体系时,因为氯化铝溶于水会放出大量的热,并伴随刺激性气味气体氯化氢生成,所以,最好采取氯化铝的结晶水合方式进行该固化体系的配置.1.3.4硫酸按、三乙醇胺、磷酸体系在该固化体系当中,因为三乙醇胺与磷酸之间可以发生可逆的络合反应,体系在常温及固化升温过程当中的pH值变更受温度影响很小,所以,硫酸钱、三乙醇胺、磷酸固化体系也是脲醛树脂固化过程当中很好的缓冲固化体系[2,5-81,固化后树脂的游离甲醛含量很低,但胶接强度却很高.脲醛树脂固化剂品种繁多,除上述列举的几类外,比来,有专利提出,在烷基胺盐固化体系中,乙二胺盐酸盐是一类较佳的固化剂,该类固化剂在耽误脲醛树脂储存期和在适宜的温度下快速固化之间有一个适宜的平衡[241.近年提出的脲醛树脂胶粘剂用聚酞脐新型高分子固化剂的特点是在中性、高温条件下,短时间内即能固化脲醛树脂【I1.此外,目前也有关于脲醛树脂用氯化铝作固化剂的相干报导[281.固化剂的施用,大大加快了脲醛树脂的固化速度,降低了脲醛树脂中的游离甲醛释放,提高了固化后树脂的胶接强度,这对脲醛树脂的环保化利用提供了及其次要的先决条件.2存在的成绩(1)固化剂是一种能将单体或低聚物转酿成高聚物或网状交联聚合物的物资,因为尿素与甲醛之间的物理化学反应极其复杂,诸如脲醛树脂的构成机理和固化理论目前还尚无明确定论[261.多数固化剂还存在脲醛树脂储存期短、固化时间长的缺乏.是以,如何提高树脂固化功能还需大量深人的研讨工作.(2)单一固化体系因为所含组分独一,是以在树脂固化过程当中常常存在固化特性差的缺点,如传统氯化钱体系,在高摩尔F/U情况下可以满足固化请求,而在低摩尔F/U情况下则形成体系的酸性缺乏,树脂难以在绝对应的pH值条件下固化成三维网状结构.多元固化体系尽管可以弥补单一固化体系的缺乏的地方,但所含组分的分歧,易发生凝聚、分层、沉淀等景象.是以,本人的局限使其对脲醛树脂的固化还存在着使用上的方便.(3)近几十年来,国内外很多学者对脲醛树脂的固化特性及其制板的甲醛释放机理进行了大量的研讨,并取得了必定的进展.但脲醛树脂固化过程十分复杂,是以,即使采取古代精密分析仪器对其分子结构、反应动力学、固化机理等的精确认识都还有必定的局限,对脲醛树脂固化过程当中,固化剂本人及固化剂与甲醛之间发生的物理化学反应实质,在认识上还有必定的分歧,而且施用固化剂的脲醛树脂在固化过程当中易发生预固化景象[r-291.此外,对于高摩尔比的胶粘剂体系其固化过程还未得到合理的解释,还需进一步过细深人的研讨.(4) 脲醛树脂的固化功能次要由树脂的化学结构为内因所决定的,然而,脲醛树脂与其他的高分子材料一样,它并不是是一种分子结构和分子量大小完整分歧的物资,又因为脲醛树脂固化反应各个阶段的化学组分此刻还未被人们所完整了解,加之其在储藏期间随时都在进行着分子间的固化交联化学反应,所以要列出一个对于固化功能确切定量意义的脲醛树脂分子结构式是非常困难的[301.此外,在树脂固化时,树脂中的活性基团(如轻甲基、甲醛)与亚胺基反应构成三维网状结构的硬高聚合物,其分子结构十分复杂,目前对其真实构形还未完整清楚[3110(5)固化剂的选择和酸碱度的控制对提高树脂耐水功能有非常次要的影响,Meyer 1321指出:在酸性固化零碎中,链的耐水性的降低主如果由与树脂胶接界面的木材水解惹起的[321.单纯提高固化剂和酸用量纷歧定会达到响应的后果.相反会增大其脆性,降低其耐水性.若加人碱性物资中和固化后剩余的酸,因为反应选择性的差别,对固化反应会发生必定的障碍感化.有关这些树脂的固化反应中的矛盾还有待进一步解决3前景与瞻望无数据显示我国已成为继美国以后第二大人造板生产国,胶粘剂生产和花费量逐年增加,2000年脲醛树脂的花费量为40.8万吨l34],2005年脲醛树脂的花费量达到160万吨,但多数为高甲醛释放脲醛树脂胶,估计2010年我国合成胶粘剂的需求量将达到480--500万吨.发展重点是:低甲醛释放量的脲醛胶的使用范围,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请求愈来愈严酷,国家从2000年开始对人造板材厂实行生产答应证管理Ill,限制人造板生产企业必须使用低甲醛释放的脲醛树脂,普通请求室内使用时要达到E1级尺度(< l 0mg/ 1 OOg ).甲醛释放量的降低使环保型脲醛树脂的利用更加广泛,同时树脂毒性的降低,会进一步促进人造板材的花费增加,估计在“十一五”期间,我国人造板材产量将以15%摆布的速度增加,而且根据合成胶粘剂行业和人造板行业“十一五”发展规划,我国在“十一五”期间要实现脲醛胶的环保化,即全部达到E:级尺度,并力争大部分产品甲醛释放达到E,级尺度,所以,研讨分歧类型固化体系降低甲醛释放特性,是关系到我国人造板工业发展的前瞻性成绩,也是影响低甲醛释放脲醛树脂胶粘剂深度开发和广泛利用的关键性成绩.固化体系除向降低甲醛释放量方向发展外,还应向提高脲醛树脂胶粘剂的耐水性和加快其固化速度等方向发展.影响UF胶耐水功能的次要身分是因为OF树脂中存在一些亲水基团如轻基、拨基、氨基、亚氨基等[35-361.是以,在必定范围内,减少上述亲水基团的数量或降低亲水基团的亲水性均可提高UF树脂的耐水性.对于缩短树脂固化时间,最关键的是要解决低F/U 摩尔比条件下生成酸量缺乏的矛盾.此外,采纳加入改性剂(如:三聚氰胺)等适宜措施在加快树脂固化速度和降低游离甲醛释放的同时,又对产品质量不发生影响甚至可以提高产品质量[3'7-381.目前,从各国专利报导的文献看,在树脂固化过程当选用复合固化剂体系的愈来愈多,而选用单一固化剂体系的则较少.如适用于木材粘接的脲醛树脂粘合剂的固化体系「141,就是用NH4CI, (NH4)2S04,H3P04, (CH2)6N;等构成的复合固化体系.根据相干猜测,加快UF胶固化速度最为无效的方法是从固化剂配方合成工艺上入手.我们有理由信任在不久的将来新的固化体系势必改变脲醛树脂胶粘剂的面貌,使其更加平安、便当、利用广泛.。

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固化型脲醛树脂胶粘剂(系列)
1.木器用胶
[制品Ⅰ]该树脂胶粘剂因尿素与甲醛因摩尔比高(尿素:甲醛=1.19),所以固化快,胶接强度好,适用于木器的冷压粘接。

使用时,固化剂用量为:热压用胶加入量一般为液体树脂质量的1%~5%,冷压用胶加入量一般为液体树脂质量的6%~8%。

[制品Ⅱ]加固化剂10%~12%(NH4Cl:NH3·H2O:尿素=1:3.2:5.5),固化条件110~115℃,压力2Mpa,时间4~6分钟,也可加入5%NH4Cl与胶调匀后于室温粘接使用。

[配方]
[制法]根据脲醛树脂胶粘剂的工艺特点,确定如下工艺流程:
2.纤维板用胶
[配方]
[说明]
该脲醛树脂胶粘剂中加入了改性剂三聚氰胺(也可以采用苯酚改性),提高了胶粘剂的湿胶接强度。

在室内应用时,改性剂用量一般为尿素总量的5%~10%。

室外应用时改性剂的用量是70%~80%,可以满足纤维板的要求。

生产工艺流程
3.刨花板生产用胶配方
[制品Ⅰ]尿素与甲醛的摩尔比较低,故游离醛含量低,可以满足无臭刨花板的要求。

使用时除加入固化剂外,还要加入一定量防水剂,以提高刨花板的防水性能。

[制品Ⅱ]用脲醛预缩液代替甲醛,生产工艺简化,胺的质量比采用甲醛的有所提高,故适用于各种用途的脲醛树脂胶的制造。

[配方]
*脲醛预缩液是甲醛与尿素按一定摩尔比进行反应而得的低聚物,淡黄色透明液,甲醛含量43%,尿素含量17%,甲醇含量不大于6%,在-35~40℃条件下有良好的贮存稳定性。

[制法]
先将尿素、甲醛进行反应生成脲醛树脂,再加入六亚甲基四胺搅匀后,加石蜡乳液,再加固化剂溶液搅拌均匀,即为刨花板用脲醛胶。

生产工艺流程
4.胶合板生产用胶
[制品Ⅰ]产品为泡沫脲醛树脂胶,主要用于3类胶合板。

由于加入了发泡剂,经发泡后体积可增大2~3倍。

在涂胶时可减少树脂用量,防止低粘度树脂渗透透到木材孔隙中去,从而能避免表面缺胶,保证胶接质量,同时降低成本,适用期不小于3小时,密度在0.3~0.4g/cm3。

[制品Ⅱ]产品为预压用胶,主要适应无垫板装卸新工艺,可提高生产效率及产品合格率,在配方中加PVA是为了增加胶的初粘性,以满足预压要求。

[制品Ⅲ]产品为拼缝用胶,粘度较低,固体含量高、固化快,加入了六亚甲基四胺,性能较好,可作为单板无条拼缝专用胶。

[制品Ⅳ]产品为普通胶合板用胶,固含量较低,成本也低。

加或不加填充剂均可,主要用于压制普通胶合板。

[配方]
[制法]生产工艺流程
5.复合板生产用胶
[配方]
[制法]
[说明]
为了克服产生龟裂的缺点,使用时可加入填充剂及增塑剂,如豆胶、小麦粉、PVA、乳液等,来改性脲醛树脂胶粘剂。

6.竹制品胶合用胶
[配方]
*固化剂配制:将25%氨水4份与氯化铵0.8份混合,搅拌使之溶解,再加入配方中尿素4.5份和自来水5份充分搅拌即可。

[制法]生产工艺流程
[说明]使用时先将竹制品需粘合处进行清洗、平整、干燥。

再按固化剂:胶粘主剂=1:9充分搅匀制得的胶剂均匀涂布在竹制品表层上。

粘合后要用绳子绑住或压紧,2天后固化,经刨光整理即可完成粘合。

7.缝纫机台板、单板拼接用胶
[配方]
[制法]生产工艺流程
[说明]
制品Ⅰ适用于单板拼接、胶合板等木制品。

制品Ⅱ适用于缝纫机台板、家具等木制品。

由于甲醛与尿素以较高的摩尔比2:1自始至终在弱酸介质
中缩聚而成的,在低温下固化,具有良好的粘接性能。

8.细木工板胶合用胶配方
[配方]
[说明]用此法生产的脲醛胶,固体含量较高,游离甲醛较低,但固化剂用量要适当,加少了固化时间太长、不利施工操作;加多了较会发脆,胶接质量差。

使用前先检查胶合木材,其含水率不能大于12%,表面要平整,板接面干净方可涂胶。

此胶不宜胶接锅盖等餐具物品。

以上8种脲醛脂胶粘剂属改性脲醛胶,效果最佳,耐水性也较好,粘接力强,符合《脲醛树脂胶粘剂》企业标准的规定。

其产品技术性能如下表所示。

产品技术性能。

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