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>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。

（2）、在40~50min内升温至89~910C，保持30min

（3）、用20%氯化铵溶液调PH值为4.8~5.0保持60min

（4）、以30%氢氧化钠溶液调节PH值为7.0~7.5，并通冷水冷却加入第二批尿素。

（5）、降温至350C，出料。

所制得的脲醛树脂外观为乳白色粘性液体，粘度250~500mpa.s，固体含量为49~51游离甲醛<1%PH值7。0~7。5 为改善储存稳定性，一般把甲醛分多次加入再用甲醇或乙醇进行醚化，适当降低树脂活性。

采用苯酚

改性脲醛树脂，在树脂中引入苯环结构，封闭了树脂的吸水基团，使树脂的耐水性和耐老化性显著改善。也可将间苯二酚或三聚氰胺加入固化剂组分之中，还可将丙烯酸酯共聚乳液与脲醛树脂共混都可以提高耐水性。

3、改善脲醛树脂胶脆性

为了降低脆性，提高韧性可加入聚乙烯醇、聚乙烯醇缩甲醛溶液、聚醋酸乙烯乳液、VAE溶液等，同时也可提高初粘性和耐老化性。

配方：尿素（98%） 80+20 氢氧化钠（40%） 适量

甲醛溶液（37%）212 醋酸（20%） 适量

聚乙烯醇（100%） 2

将甲醛溶液加入反应釜内开动搅拌，用氢氧化钠溶液调PH值8.2~8.4，然后加入第一批尿素和聚乙烯醇。

4、减小脲醛树脂胶收缩性

脲醛树脂固化收较大，容易产生裂纹，胶层产生内应力，使粘度强度下降。为了降低脲醛树脂固化时的收缩率，通常向树脂胶液中加入一些填充剂，如面粉、淀粉、血粉和a-纤维素粉、木粉、豆粉等。糖醇树脂改性脲醛树脂对防止因固化收缩引起的裂纹最为有效。

5 、提高脲醛树脂胶粘接强度

采用多元复合添加剂如聚乙烯醇和苯酚，可改善脆性，提高耐水性和粘接强度。再采用中性-弱酸-弱碱复合工艺，在中温下进行反应，制得的脲醛树脂剪切强度是原脲醛胶的10倍以上，耐水性和耐沸性大为提高。

6、降低脲醛树脂胶游离甲醛含量

脲醛树脂胶液中总会含有一定数量的游离甲醛，在使用时会渐挥发，刺激味大，污染环境危害健康，应尽量减少游离甲醛的含量可采用如下措施。

（1）、尽量降低尿素与甲醛的摩尔比，因摩尔比越小，游离甲醛含量越少，当尿素与甲醛摩尔比为1：（1.3~1.4）时，游离甲醛含量可降至0.4%以下。必须注意尿素用量过多，树脂水溶性下降，会导致胶液稳定性变差。

（2）、采用多次缩聚工艺和中低温合成工艺，在合成树脂过程中尿素分批加入。实际操作可采用2次、3次、4次缩聚工艺，能使游离甲醛降至1.2%以下但是储存期较短通常只有1个月。

（3）、加入甲醛捕捉剂或称捕醛剂，在缩聚反应结束后，加入一些与甲醛结合的物质，如尿素、苯酚、间苯二酚、三聚氰胺、硫脲、变性淀粉、聚丙烯酰胺、糖醇树脂、膨润土等，可降低游离甲醛含量，但会影响胶液稳定性。最新发现硫脲作用甲醛结合剂效果最好，制得的树脂无色透明，甲醛含量可降至1%以下，且胶液储存期长，可超过1年。

（4）、补加少量甲醇，可进一步降低游离甲醛含量。

（5）、在树脂合成结束后，加入过氧化氢，过硫酸盐等氧化剂，将甲醛氧化成甲酸。

7、增加脲醛树脂胶稳定性

脲醛树脂不太稳定，短期粘

度就会增大，以致凝胶。这与聚合度有关，聚合度越大，树脂的水溶性越差，其结果是胶液粘度增大，储存期短，树脂的聚合度受温度影响较为显著，必须控制适当，当PH值为6.0~8.0时，反应温度为90~1000C；当PH值为5.0~6.0时，反应温度为70~900C。

另外，脲醛树脂的稳定性还与缩聚分子中的-NH2基数量有关，它主要取决于尿素与甲醛的摩尔比，甲醛用量多，-NH2基数量减少，但却带来固化困难、耐水性差、粘接强度低等不良后果，通常尿素与甲醛的摩尔比控制在1：1.4~1：2.0。

还有添加5%的甲醇可抑制粘度上升而增加胶液储存的稳定性。

原料质量对脲醛树脂的稳定性也有一定影响，缩二脲含量超过1%时，储存2个月后粘接强度明显降低。