影响脲醛树脂固化的主要因素

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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：12、用作木材胶粘剂（占脲醛树脂总量的80%以上）。

……（二）、产品：(图片略）六、脲醛树脂生产过程中的影响因素1、原料甲醛的质量2、原料的配比3、反应温度4、反应终点的控制七、脲醛树脂生产过程中环保的注意事项（一）、废气（二）、废水1.回收循环利用2.化学处理3.釜垢及碱洗废液八、实验目的（1）、了解缩聚反应机理。

脲醛树脂固化体系对树脂固化特性的影响

离甲醛含量。但由于低游离甲醛树脂固化时间长，不能满足上光工艺的要求，同时常规的脲醛树脂
以氯化铵为固化剂，使胶的适用期变短，且固化后胶层的ｐ值不稳定，影响上光质量。为此，Ｈ
本研究对不同固化体系下脲醛树脂的固化时间、适用期、粘度及ｐ值的变化情况进行了研究，Ｈ以求在低游离甲醛的前提下满足现有上光工艺的
氰胺；尿素分３次加入。
维普资讯
第１期
槐
敏等：脲醛树脂固化体系对树脂固化特性的影响
４９
度、ｐＨ值变化情况均为２条件下的测定结果，５Ｉｃ二粘度测定值指涂一４杯（５Ｉ）的粘度。２ｃ二
明，一元固化体系中，以过硫酸铵为固化剂的树脂，ｐＨ值下降速度最快，固化时间短，适用期长，能满足上光工艺的要求。二元固化体系中，氯化铵与过硫酸铵组成的固化体系，树脂的ｐ值下降速度最快，固化时间短，Ｈ适用期长，但不能满足上光工艺的要求。三元固化体系中，氯化铵、过硫酸铵与甲酸组成的固化体系固化用氢氧化钠调ｐ值至Ｈ
８０～．，加入第１尿素，升温至（０±２ｏ，８５批９）Ｃ；保温一定时间后，用氯化铵将ｐ值调整为酸性，Ｈ缩聚到要求的粘度后，加入第２批尿素；反应一定时间后加入第３批尿素，将ｐＨ值调整至７０～，７５．，降温出料。在树脂合成过程中的某个时间段加入三聚氰胺，加量占尿素量的１％。所合成的０

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。

脲醛树脂的固化机理研究进展

脲醛树脂的固化机理研究进展李吉，熊涛，孙鑫，张一甫（广西大学资源环境与材料学院，南宁530004）摘要：脲醛树脂（UFR）作为木材胶粘剂使用，其应用于室内面板的甲醛释放被认为是导致室内环境病态建筑综合征的主要因素之一。

对UFR固化机理和固化物性能的研究将成为解决甲醛污染的关键所在。

文章依据UFR固化机理近年来的研究成果，归纳了UFR的游离甲醛及制成品的甲醛释放、固化剂以及固化剂种类等问题，分析了UFR固化的经典理论与胶体理论的问题所在，总结并展望了UFR的固化机理研究未来可能的切入点。

关键词：脲醛树脂；甲醛释放；固化机理；展望中图分类号：TQ433.4文献标识码：A文章编号：1001-5922（2021）03-0005-05 Research progress on curing mechanism ofurea-formaldehyde resinLi Ji，Xiong Tao，Sun Xin，Zhang Yifu（School of Resources,Environment and Materials,Guangxi University,Nanning530004,China）Abstract：Urea-formaldehyde resin（UFR）is used as a wood adhesive,and the formaldehyde release of its applica⁃tion to interior panels is considered to be one of the main factors leading to the sick building syndrome in the in⁃door environment.The research on the curing mechanism of UFR and the properties of cured products will become the key to solving formaldehyde pollution.Based on the research results of UFR curing mechanism in recent years, this paper summarizes the free formaldehyde of UFR and the formaldehyde release of finished products,curing agent and curing agent types,and analyzes the problems of the classic theory and colloidal theory of UFR curing, summarizes and look forward the possible entry point for the study of the curing mechanism of UFR in the future. Key words：urea-formaldehyde resin;formaldehyde release;curing mechanism;outlook木材加工用胶粘剂，很大一部分使用的是脲醛树脂（UFR）胶粘剂，总体到达了90%以上[1]。

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（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%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：HOCH2OH + CH3OH≒CH3OCH2OH + H2OCH3OCH2OH + CH2O?≒CH3OCH2OCH3+ H2O除阻聚作用外，甲醇还影响树脂的缩聚反应速度和储存稳定性。

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。

脲醛树脂胶的胶凝时间影响因素与其控制

脲醛树脂胶的胶凝时间影响因素及其控制-脲醛树脂胶调制是在加入一定数量的固化剂后确保脲醛胶的活性期大于从调胶至热压这段时间 ,并使所有胶层在热压时间内完成固化 ,保证人造板的胶合质量 ,同时尽可能缩短热压周期 ,减少能源消耗 ,提高生产率。

脲醛树脂添加固化剂后粘度显著增长直至凝胶 ,这段时间即为树脂适用期 , 以分表示。

而适用期一段为胶凝时间的 80%。

胶凝时间测定法有 2种 :①手工测定法。

只须使用恒温水浴、玻璃棒等极为简单化验设备。

②凝胶计时仪法。

胶凝时间既与固含量、粘度、游离醛含量及聚合度等树脂质量指标有关 , 又与环境温度、湿度等外界条件有关。

尽管调胶时原胶质量及外界条件有所不同 ,只须在树脂胶添加不同种类和不同量固化剂, 使达到能满足各种人造板生产需要的胶凝时间。

1固化机理固化剂以氯化铵为例试加说明 :树脂胶中存在游离甲醛化铵热分解分别放出盐酸酸固化 ,分子量逐渐增大,加入固化剂氯化铵即与树脂中游离醛发生反应,氯化铵与水反应及氯,以上 3 个反应为可逆反应。

使脲醛树脂胶ｐＨ值迅速下降,实现弱,最后形成体型网状结构树脂。

2 胶凝时间影响因素2.1 温度和湿度(1)调制后脲醛树脂的胶凝时间与环境温度、热压温度有关。

环境温度越高,生活力越短 ,胶凝时间越短 , 反之亦然。

其原因从反应机理得知温度会影响胶液ｐＨ值降低的速度,从而影响胶液的活性期及胶凝时间。

为此,在不同生产季节应考虑选择不同种类及不同量的固化剂,以提高胶合质量。

当氯化铵溶液加入量小于3%时, 胶凝时间迅速缩短。

此外 , 在热压工艺中热压温度对胶凝时间也会造成一定的影响,调胶后若胶凝时间较长可适当提高热压温度,加速树脂固化 ,缩短生产周期。

反之 ,若调胶后胶凝时间过短 ,可适当降低热压温度 ,以防树脂提前固化而影响产品质量。

但热压温度过高易造成板坯局部提前固化而引起分层鼓泡 ;而热压温度过低 ,热传递效率降低延长固化时间 ,导致板中水分过多。

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。

脲醛树脂固化机理及其应用

第29卷第4期2007年7月北京林业大学学报JOURNAL OF BEIJING FORES TRY UNIVERSITYVol.29,No.4Jul.,2007收稿日期:2006--09--07http: 基金项目:国家科技支撑计划课题(2006BAD18B09)、 948 国家林业局引进项目(2006--4--107).第一作者:李建章,博士,副教授.主要研究方向:木材胶粘剂与木质复合材料.电话:010--62336092 Email:lijianzhang126@126 com 地址:100083北京林业大学材料科学与技术学院.脲醛树脂固化机理及其应用李建章李文军周文瑞范东斌高伟(北京林业大学材料科学与技术学院)摘要:脲醛树脂在人造板生产中的大量使用是室内空气中产生甲醛污染的主要原因.掌握脲醛树脂的固化机理将成为解决甲醛污染问题的关键.该文依据高分子缩聚的经典理论和胶体学说以及一些实验与生产事实,讨论了脲醛树脂中的游离甲醛问题、胶接制品的甲醛释放问题、脲醛树脂的耐水性问题、脲醛树脂固化速度与摩尔比以及固化剂种类的关系问题,分析了脲醛树脂固化的经典理论与胶体学说存在的问题.关键词:脲醛树脂,甲醛释放,经典缩聚理论,胶体学说中图分类号:TQ433 4 文献标识码:A 文章编号:1000--1522(2007)04--0090--05LI Jian -zhang;LI Wen -jun;ZHOU Wen -rui;FAN Dong -bin;GAO Wei.Curing mechanism of urea -formaldehyde resin and its application .Journal o f Beijing Forestry University (2007)29(6)90--94[Ch,11ref.]College of Materials Science and Technology,Beijing Forestry University,100083,P.R.China.The wood -based boards mostly bonded with urea -formaldehyde (UF)resin are the main reasons of formaldehyde pollution of indoor air.To master the curing mechanism of UF resin is the key for resolving the formaldehyde pollution proble m.According to the traditional condensation polymerization theory,colloidal concept of UF resin,and some e xperimental and production facts,this paper discussed the formaldehyde content of UF resin,formaldehyde emission and water resistance of wood -based boards,and the effec ts of molar ratios and catalysts on the curing rate of UF resin,the existent problems of the traditional condensation polymerization theory,and the colloidal concept for explaining the curing mechanism of UF resin were clarified.Key wordsurea -formaldehyde resin,formaldehyde emission,traditional condensation polymerizationtheory,colloidal concept脲醛树脂因其良好的性能和低廉的价格(是合成树脂中价格最低的)而得到广泛应用,它是胶粘剂中用量最大的品种.特别是在木材加工业各种人造板的制造中,脲醛树脂及其改性产品占胶粘剂总用量的90%左右.然而,用脲醛树脂生产的人造板在制造和使用过程中存在着甲醛释放的问题.甲醛为毒性较高的物质,在我国有毒化学品优先控制名单上高居第二位.甲醛对眼、粘膜和呼吸道均有刺激作用,会引起慢性呼吸道疾病、过敏性鼻炎、免疫功能下降等病症;甲醛被认为是潜在的致癌物质,可能是鼻癌、咽喉癌、皮肤癌的诱因,因此释放甲醛问题严重损害着生产者和使用者的身体健康.继煤烟型、光化学烟雾型污染后,现代人正身陷于以室内空气污染为标志的第三污染时期,其中甲醛是主要污染物之一.使用脲醛树脂生产的人造板及其制品是甲醛污染的主要来源,且具有长期性的特点[1].近几年来,室内空气中的甲醛污染已经给人们的健康带来了严重威胁,解决各类使用脲醛树脂生产的人造板及其制品中严重的甲醛释放问题已经刻不容缓.为此,我国颁布了强制性国家标准GB18580 2001 室内建筑装饰装修材料人造板及其制品中甲醛释放限量 [2],2002年1月1日开始试行,7月1日强制实施.脲醛树脂的使用已经有100多年的历史,但是其固化及胶接机理研究还不透彻,特别是低摩尔比脲醛树脂的固化及胶接机理还不完全清楚.真正掌握脲醛树脂、特别是低摩尔比脲醛树脂的固化与胶接机理,将成为解决上述问题的关键.本文依据高分子缩聚的经典理论、胶体学说和一些实验与生产事实对脲醛树脂的固化机理以及实际应用中的一些问题进行了分析、探讨.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.第二阶段即酸性介质中羟甲基脲的缩合(亚甲基化)阶段,生成具有亚甲基键或醚键连接的低聚物,可以是水溶或水不溶的预聚物.传统的化学分析方法与现代的仪器分析基本证实了上述经典理论对脲醛树脂结构的描述.传统的经典理论认为,脲醛树脂是热固性树脂,当树脂的pH值降至3 0~4 0时,立即固化.在固化过程中,树脂的一些具有反应活性的官能团,如 C H2OH、 NH 、 NH2进一步发生反应,使树脂交联形成三维网络结构,变成不溶和不熔的白色块状物.2 脲醛树脂的胶体学说无论是脲醛树脂的性质,还是脲醛树脂生产过程中出现的一些问题,有许多是经典理论无法解释或者解释得十分勉强的[3].如,大部分热固性树脂即使有颜色,也都是透明体系,而合成的脲醛树脂常常一开始或存放一段时间后是乳白、不透明的;大部分热固性树脂固化后的产物为透明的玻璃态,断裂面平滑,而固化后的脲醛树脂为乳白色、不透明,具有结晶构造,断面有球形结构;典型的脲醛树脂可以通过超离心沉降分离出呈球形粒子的固体;脲醛树脂的生产过程中,酸性阶段黏度增长至一定程度加入固体尿素后,树脂的黏度往往会下降很多.针对以上问题,1983年Pratt在WSU胶粘剂年会上第一次提出了脲醛树脂的胶体学说,并随后在Journal Adhesion杂志上发表[4].他认为脲醛树脂是线性的聚合物,在水中形成胶体分散体系,当胶体稳定性遭到破坏时,胶体粒子凝结、沉降,脲醛树脂发生固化或凝胶.脲醛树脂胶体的稳定性是由于粒子周围有一层甲醛分子吸附层或质子化的甲醛分子吸附层,当胶粒凝结时,就有甲醛或氢离子释放出来.胶体学说认为,脲醛树脂的固化是胶体粒子聚结和发展其粒子聚结结构的过程.它要求胶粒有一最低限浓度,在没有达到这一浓度时,黏度增长是有限的(只是粒子的体积效应);达到这一浓度后,由于粒子聚结形成粒子结构,黏度就会突变.脲醛树脂逐渐变混是粒子由小到大发展过程的表现.高摩尔比脲醛树脂由于甲醛的溶剂化使粒子变小,发展成较大粒子需要时间,这就使混浊现象延迟.脲醛树脂胶体学说对低摩尔比脲醛树脂合成、固化过程中的一些问题和现象解释得比较清楚.当前低摩尔比脲醛树脂在工业生产使用中占主导地位,所以,脲醛树脂胶体学说在理论和实践方面均有其现实意义.3 脲醛树脂的经典理论与胶体学说在实际生产中的应用目前,脲醛树脂作为胶粘剂使用存在一些问题,如脲醛树脂的游离甲醛和胶接制品(人造板等)的甲醛释放、耐水性差、低摩尔比脲醛树脂固化速度慢与贮存稳定性差等.在这些问题上,经典理论在实际应用中发挥了较大作用,而胶体学说给我们提出了新思路.3 1 脲醛树脂和胶接制品的甲醛释放问题根据经典理论,甲醛与尿素的反应为可逆反应.甲醛的量越大,甲醛的未反应部分即甲醛的残留就越大,游离甲醛含量就越高;同时,甲醛的量越大,生成的羟甲基和醚键也越多,固化后胶层老化(水解、热解)释放的甲醛量越高,也就是人造板等制品的甲醛释放量越高.因此按照经典理论,通过降低甲醛与尿素的摩尔比、合成后期真空脱水等就能够有效降低脲醛树脂游离甲醛含量以及胶接制品的甲醛释放量,这些方法在工业生产上已经普遍使用[5].另外,通过控制反应条件,在脲醛树脂合成过程中生成较多的稳定的亚甲基键连接以及Uron环状结构,同样可以降低胶接制品的甲醛释放量[6--7].胶体学说则认为,脲醛树脂属于胶体,甲醛有助于胶体的稳定;脲醛树脂凝胶、固化时放出甲醛.如果找到能够替代甲醛作为脲醛树脂树脂稳定剂的物质,就可以解决人造板的甲醛释放问题.胶体学说为解决脲醛树脂甲醛释放问题提供了新思路,但还没有得到很好的实践验证.这方面的研究有待于进一步深入.3 2 耐水性问题经典学说认为,脲醛树脂的耐水性与树脂结构有关,如采用较高的摩尔比(1 5左右)使脲醛树脂91第4期李建章等:脲醛树脂固化机理及其应用具有高的交联度,就能够显示出高的耐水性;反之摩尔比过低(如低于1 05)难以形成交联结构时,耐水性与胶接强度就低.当然,如果摩尔比过高(如高于2 0)时,由于生成较多的醚键和富余较多的羟甲基,反而导致耐水性下降.这些在生产实践中已经得到证实.经典学说还认为,脲醛树脂水解性是脲醛树脂分子主结构即价键的酸水解,改进其耐水性能只能从水解条件方面着手,即降低其酸性.研究发现,将脲醛树脂固化后的胶层调至中性,则表现出非常优越的耐水性.例如,将弱碱性玻璃微粉加入脲醛树脂中或将胶合板用碳酸氢钠水溶液处理,使其固化后的胶层呈现中性或弱碱性,则脲醛树脂能够表现出很高的耐水性、甚至具有一定的耐沸水性.同时,亚甲基键与Uron结构稳定性高、耐水解性强,通过控制反应过程,生成较多的亚甲基连接与Uron结构将有助于提高脲醛树脂的耐水性.这些已有实验证实[8].在耐水性问题上胶体学说则认为,价键酸水解可以放到后一步考虑,脲醛树脂表现出的多级结构和稳定性是主要的.但是,该学说在实际应用中还没有很好地发挥作用.3 3 固化速度问题3 3 1 脲醛树脂摩尔比与凝胶点的关系对于体型缩聚反应的凝胶点预测,Carothers推导出了著名的Carothers方程[9]:P c=(2 f) 100%(1)式中,P c是凝胶点(%),即发生凝胶化时的反应程度(认为此时的聚合度无限大); f是体系平均官能度.只要计算出 f就可以利用Carothers方程很容易地预测体型缩聚反应的凝胶点.而 f为非过量物质的官能度总量的2倍与单体总物质量之比.表1列出了几个不同摩尔比的脲醛树脂体型缩聚反应的平均官能度和凝胶点预测值.其中,甲醛的官能度为2,尿素的官能度为3(虽然,尿素有2个NH2,总计4个H,但平均只有2 8~3个H是活泼的、可以参与化学反应,因此可以认为尿素的官能度是3).表1 不同摩尔比脲醛树脂体型缩聚反应的平均官能度和凝胶点预测值TABLE1 P c and f of UF resins wi th different molar ratios摩尔比(F U)0 91 01 051 31 5 f1 892 002 052 262 40P c %10610097 688 583 3凝胶点等于100%表示反应程度为100%,也就是所有的官能团全部反应时才能形成凝胶,这种情况是困难与不可能的.因此,摩尔比为1 0的脲醛树脂是难以凝胶化的.同样,摩尔比为0 9的脲醛树脂的凝胶点大于100%表示不能发生凝胶.摩尔比为1 05的反应体系可以发生凝胶,但理论上反应程度必须达到97 6%以上时才出现凝胶化现象;而摩尔比为1 3时反应程度为88 5%就可以了.理论和实践表明,缩聚反应后期,由于体系黏度很高而未反应官能团很少且往往被包埋,从而造成缩聚物后期的反应程度难以提高,因此低摩尔比的脲醛树脂固化速度要比高摩尔比的慢很多.反映到工业生产上,低摩尔比脲醛树脂胶接人造板的热压周期长、生产效率低.当然,凝胶点的预测是在没有被胶接物(如木材)存在的前提下进行的.当用脲醛树脂生产人造板时,由于木材的化学成分中含有大量的羟基、羟甲基等活性基团,这些基团在一定条件下可能与脲醛树脂中的羟基、羟甲基以及氨基、亚氨基等结合形成化学键或氢键.这样,即使脲醛树脂的摩尔比很低,胶接木材时也可能借助于木材中的活性基团而形成化学或物理交联,表现出较高的胶接强度与一定的耐水性.有专利报道,摩尔比低于1 0的三聚氰胺改性脲醛树脂胶粘剂也能制造出内聚强度很高的MDF[10],实际生产中也已经开始应用摩尔比低于1 0的改性脲醛树脂.研究发现,摩尔比为0 8、0 9的脲醛树脂,当使用氯化铵或硫酸铵作为固化剂时,确实如经典缩聚理论预测的那样难以固化.按常规方法测定固化时间时,难以出现凝胶化现象,仅仅是水分挥发而变得黏稠.但是,当使用过硫酸铵、过硫酸钾作固化剂时,则能够很快凝胶变成固体[11].这说明使用不同固化剂时,脲醛树脂的固化机理可能不同.3 3 2 固化促进机理与固化剂种类的影响脲醛树脂胶粘剂调胶时,一般都要加入氯化铵、硫酸铵等强酸弱碱盐作为固化剂.4NH4Cl+6C H2O 4HCl+(C H2)6N4+6H2O(1)NH4Cl HCl+NH3(2)NH4Cl+H2O HCl+NH4OH(3)一般认为,强酸弱碱盐催化的脲醛树脂的固化机理,主要是盐与树脂中的游离甲醛反应放出无机酸,使体系的pH值下降,导致缩合反应加速而使树脂快速凝胶、固化,如反应式(1)所示.研究和实践已经证实,脲醛树脂胶粘剂中游离甲醛含量越低,其固化时间越长,证明反应式(1)起主导作用.虽然铵盐可以加热分解以及在水中水解放出无机酸,如反应式(2)、(3)所示,但是这些反应可能不占主导地位.92北京林业大学学报第29卷另外,如果在低游离甲醛含量的脲醛树脂胶粘剂中直接加入强酸(如盐酸、硫酸),也可以使树脂的固化时间大为缩短,甚至会使首先接触酸的树脂部分瞬间凝胶、固化而不能使用.强酸能够使低游离甲醛含量脲醛树脂胶粘剂快速固化的现象,说明了体系pH值降低是脲醛树脂胶粘剂固化的关键之一.低游离甲醛含量脲醛树脂胶粘剂用铵盐固化时,固化速度变得很慢,其主要原因之一也是由于体系pH值降低较慢、降幅较小所致.因此,经典理论认为树脂结构、体系pH值是脲醛树脂固化速度的决定因素.实验与生产实践也证明了pH值对脲醛树脂固化速度的重要影响.按照胶体学说,脲醛树脂是胶体,电解质的加入将有助于脲醛树脂的凝胶、固化.据报道,在脲醛树脂中添加食盐既可提高其固化速度,又可降低成本,这已被美国工业界普遍采用.胶体学说认为,添加食盐使胶粒的双离子层变薄,胶粒不稳定,凝结加速,并合理地解释了过程中pH值微小的变化.不过,研究表明氯化钠虽然确实能够加速脲醛树脂的固化,但是效果非常有限[11].另外,在脲醛树脂合成过程中和合成后加入氯化钠,脲醛树脂的贮存期并无很大变化,说明脲醛树脂的胶体成分并不很大.3 4 脲醛树脂固化前后的外观按照胶体学说,由于脲醛树脂属于胶体,即使高摩尔比的脲醛树脂起初是透明的,存放一段时间后应会变成乳白色,脲醛树脂固化后的断面有球形构造.事实上,脲醛树脂即使合成初期是透明的,存放一段时间后都变成乳白色,并且氯化铵、硫酸铵作固化剂的脲醛树脂固化后的外观确实如上所述.但是,研究发现[11],即使脲醛树脂固化前是乳白色的,当使用过硫酸铵作固化剂时,不同摩尔比(0 8~1 2)的脲醛树脂固化后均断面平滑、外观透明.另外,相同摩尔比的脲醛树脂合成工艺不同时,产品的外观也完全不同.如,摩尔比为1 05的脲醛树脂根据合成工艺不同其外观可以是乳白的,也可以是透明的;并且如果合成工艺合适,脲醛树脂贮存1个月后仍然能够保持透明.观测脲醛树脂固化前后的外观可以推断,脲醛树脂具有一定的胶体性质,但可能不完全属于胶体;不同反应条件下合成的脲醛树脂其性质不同、不同固化剂作用下其固化机理可能不同.当然,脲醛树脂的固化过程是很复杂的,其固化速度除了跟体系pH值有关外,还跟树脂的合成工艺、树脂结构等有关.更多的研究、实践还有待于进一步深入.4 脲醛树脂固化的经典理论与胶体学说存在的问题4 1 经典理论存在的问题经典理论虽然在脲醛树脂固化机理解释与实际应用中发挥了重要作用,为解决脲醛树脂存在的问题做出了重大贡献,但是仍然有一些现象难以得到圆满解释,如:摩尔比低于1 0的脲醛树脂在强酸或者过硫酸盐作固化剂时能够快速固化成固体;用氯化铵、硫酸铵作固化剂时,脲醛树脂固化后呈不透明的乳白色、断面粗糙,而当使用过硫酸盐作固化剂时则固化后的树脂透明、断面平滑;摩尔比低于1 0的脲醛树脂胶接的制品仍然具有较高的胶接强度.4 2 胶体学说存在的问题胶体理论虽然对解决脲醛树脂存在的诸如甲醛释放问题、耐水性问题提出了新思路,但是到目前为止还没有充分发挥作用,还有很多问题难以解释,如:较高摩尔比(1 5左右)脲醛树脂与低摩尔比(如1 1以下)脲醛树脂相比,耐水性、胶接强度完全不同;虽然用氯化铵、硫酸铵作固化剂时,脲醛树脂固化后呈不透明的乳白色、断面粗糙,显示了胶体性质,但当使用过硫酸盐作固化剂时则固化后透明、断面平滑;氯化钠加入脲醛树脂中对其贮存期影响不大等.5 结论脲醛树脂的固化机理主要符合经典缩聚理论,但同时也在一些方面与胶体学说相符.经典缩聚理论在实际应用中对解决脲醛树脂及其制品的甲醛污染问题、耐水性问题等方面发挥了重要作用,而胶体学说虽然提出了解决脲醛树脂甲醛释放等问题的新思路,但还没有得到很好的实践验证.可以说,脲醛树脂既具有普通热固性树脂的特点,同时某些方面又具有胶体的性质.因此,脲醛树脂固化的经典理论与胶体学说都在一定条件下发挥作用.为了很好地解决脲醛树脂实际应用中存在的甲醛污染等问题,更加深入地进行脲醛树脂固化机理方面的研究是非常必要的.参考文献[1]李建章,周文瑞,张德荣.室内空气中的甲醛污染与解决办法[J].中国林业产业,2004(7):51--55.LI J Z,Z HO U W R,ZHANG D R.Formaldehyde pollution i n indoor ai r and its resolving methods[J].China Forestry Industry,2004(7): 51--55[2]国家质量监督检验检疫总局.GB18580 2001室内建筑装饰装修材料人造板及其制品中甲醛释放限量[S].北京:中国标准出版社,200293第4期李建章等:脲醛树脂固化机理及其应用General Admi nistrati on of Quality Supervision Ins pection and Quarantine of the People s Republic of China.GB18580 2001 Formaldehyde emission limit o f inne r building deco ration and fitme nt mate rial\-wood based boards[S].Beijing:Standards Pres s of China,2002[3]孙振鸢,吴书泓.脲醛树脂的结构与形态脲醛树脂胶体理论及其进展[J].林业科学,1993,29(1):49--56.SUN Z Y,WU S H.Structures and morphology of UF resin introduc tion of colloidal theory and its progress of UF resin[J].Scientia Silvae Sinic ae,1993,29(1):49--56[4]PRATT T J,JO HNS W E,RAM MON R M,et al.A novel c oncept onthe s truc ture of cured urea-formaldehyde resin[J].J Adhesion,1985, 17(4):275--295[5]夏至远.木材工业实用大全胶粘剂卷[M].北京:中国林业出版社,1996.XIA Z Y.Practical technique o f wood industry Wood adhesives[M].Beijing:Chi na Fores try Publishi ng House,1996[6]MYERS G E.Hydrolytic s tabili ty of cured urea-formaldehyde res ins[J].Wood Science,1982,15(2):127--138 [7]GAO W,LI J Z,Z HO U W R.Uron s tructure in reducing freeformaldehyde content and emis sion of UF resin and plywood[C] Proce edings o f the3rd World Congress on Adhe sion and Re late d Phe nomena.Beiji ng:WCAR P,2006[8]黄泽恩,孙振鸢.脲醛树脂模型化合物的水解[J].木材工业,1992,6(1):17--20.HUANG Z E,SUN Z Y.Hydrolysis of the model compounds of urea-formaldehyde resin[J].Wood Industry,1992,6(1):17--20[9]FLOR Y P J.Princi ples o f pol yme r chemist ry[M].New York:CornellUnivers ity Press,2003:478--479[10]MUK HERJEE S.Binder composition with low formaldehyde emis sionand proces s for i ts preparati on:United States,4,992,519[P] 1991--02--12[11]FAN D B,LI J Z,ZHOU W R.Curing charac teristics of low molarratio urea-formaldehyde resins[C] Prec ee dings o f the3rd World Congress on Adhesion and Re late d Phenome na.Beijing:WCARP, 2006(责任编辑李文军)中国林学(英文版) 征稿启事中国林学(英文版) (Forestry Studies in China)始创于1992年,是一份由北京林业大学主办的全英文刊物,目前为季刊,大16开本.主要发表经同行评议的研究论文、简报、综述.内容包括森林生态学、森林培育学、森林经理学、林木遗传与育种、林木生理学、森林病虫害防治、森林资源信息管理、林业经济学、以及林业相关学科如水土保持科学、木材科学与技术、林产品加工等,面向国内外征稿和发行.中国林学(英文版) 致力于促进国内外林业领域科研人员的学术交流,缩短中国与其他国家在相关领域的差距.本刊从2007年开始与全球著名的学术出版机构德国Springer出版社正式合作出版,全文链接于SpringerLink数据库,并委托其代理本刊在中国大陆以外地区的发行权,进一步加快了本刊的国际化步伐.详细信息请登录http: journal 11632.中国林学(英文版) 为中国科学技术信息所核心刊物、中国期刊网全文数据库、万方数据库刊源期刊.目前收录、检索本刊的国外著名的检索机构、数据库有CA(美国化学文摘)、JA(俄罗斯文摘杂志)、CABI(国际农业与生物科学中心)等.地址:北京市清华东路35号北京林业大学148信箱中国林学(英文版) 编辑部邮编:100083电话:010--62337915Email:pjcheng@94北京林业大学学报第29卷。

脲醛胶的固化时间

脲醛胶的固化时间脲醛胶是一种广泛应用于工业生产和科学实验室的胶粘剂。

在使用脲醛胶时，固化时间是一个重要的参数。

固化时间指的是脲醛胶从液体状态转变为固体状态所需的时间。

固化时间的长短直接影响到脲醛胶的使用效果和工艺流程。

脲醛胶的固化时间受到多种因素的影响，包括温度、湿度、胶水的配比、硬化剂的种类和用量等等。

在正常的工作环境下，脲醛胶的固化时间通常在几分钟到几小时之间。

一般来说，温度越高、湿度越低，脲醛胶的固化时间越短。

脲醛胶的固化时间对于工业生产具有重要意义。

在生产线上，固化时间的长短直接影响产品的生产效率和质量。

如果固化时间过长，会导致生产效率低下，产品无法及时出货；如果固化时间过短，会导致产品质量不稳定，无法达到设计要求。

因此，生产工程师需要根据具体情况，合理控制脲醛胶的固化时间，以确保生产效率和产品质量的平衡。

在科学实验室中，固化时间的长短对于研究人员的实验设计和结果分析也具有重要意义。

固化时间过长会延长实验周期，增加实验成本；固化时间过短会影响实验结果的可靠性和准确性。

因此，科研人员需要根据实验目的和条件，选择合适的脲醛胶固化时间，以保证实验的顺利进行和结果的可信度。

为了控制脲醛胶的固化时间，可以采取一些方法。

首先，可以调整胶水的配比，增加或减少硬化剂的用量，以达到所需的固化时间。

其次，可以调节工作环境的温度和湿度，通过控制环境条件来影响固化时间。

此外，还可以使用加热设备或冷却设备来加快或延长固化时间。

脲醛胶的固化时间是一个重要的参数，直接影响到胶水的使用效果和工艺流程。

在工业生产和科学实验室中，合理控制固化时间对于保证生产效率和产品质量具有重要意义。

通过调整配比、控制环境条件和使用加热设备等方法，可以有效地控制脲醛胶的固化时间，满足不同需求。

影响脲醛树脂胶粘剂性能的因素分析

关键词：尔比；Ｈ值；反应温度；反应时间；原料质量摩ｐ中图分类号：６３５ｌ￥２．１文献标识码：Ａ文章编号：０１２１（０２０ —０６０１０— １７２０）３００ —４
ＦａｔｒＡｎａｓｎＰｒｐｒｉｓｏｆｃｉｃｏｌｅｉｏｅｔｅｆＡｆｅｔｎｇｙＵｅｆｒａｈｄｈｅｉｅｒ－ｏｍｌａｄｅｙｅＡｄｓｖ
（．北农林科技大学机电学院．西杨凌１西陕科技大学生命科学学院．西杨凌陕７２０；．北农林１１０２西７１０１０）２
摘要：对影响脲醛树脂胶粘剂质量的主要因素如摩尔比、Ｈ值、应温度、应时间及原料质量ｐ反反等进行了分析．价并提出最佳控制参数。评
是：素与甲醛先在中性或弱碱性条件下加尿
ＣＨＡＮＧｕ —ｈｎＪｅｃｅｇ，ＷＡＮＧ — ｉ。Ｙｕｘｕ，
（．ｏｅｅｆＭｅｈｎｃｌｎｌｔｔｌ．ｏｅｅｏｉｅＳｉｃｓ１Ｃｌｇｃａｉｄｅｃ１＇；２ＣｌｇｆＬｆｃｎｅ；ＮｏｔｗｅｔｃＴｅｈｌｏａａｅａ￣ｌｅｒｈｓ．Ｓｉｃ． —
存稳定性好。
国内在胶合板用的脲醛树脂胶粘剂制造中，尿素与甲醛的摩尔比通常采用１：１７以．
上的摩尔比配方，在刨花板生产中通常采而

脲醛胶固化温度

脲醛胶固化温度
脲醛胶是一种常见且重要的胶粘剂，其优良的固化性能使其在工业生产中得到广泛应用。

而脲醛胶的固化温度则是决定其固化过程的关键因素之一。

脲醛胶的固化温度可以理解为在何种温度下，脲醛胶能够发生化学反应，从而达到固化的目的。

一般来说，脲醛胶的固化温度在100°C至150°C之间，这个温度范围是较为常见的。

当温度超过150°C时，脲醛胶的固化速度会显著加快，但也会导致胶体的烧结和变形。

而低于100°C的温度，则会延长固化时间，影响生产效率。

脲醛胶的固化温度是由胶粘剂的配方和环境条件等多个因素共同决定的。

通常情况下，脲醛胶会在一定温度范围内逐渐固化，而非在某一特定温度下瞬间发生固化。

因此，在实际生产中，需要根据具体的工艺要求和产品性能选择合适的固化温度。

脲醛胶的固化温度对于胶粘剂的性能和使用效果有着重要影响。

固化温度过高会使胶粘剂的黏度增大，难以涂布和流动，也会导致固化后的胶层硬化过快，降低了胶粘剂的柔韧性和可塑性。

而固化温度过低则会延缓固化速度，增加生产周期。

因此，选择合适的固化温度对于脲醛胶的应用非常重要。

脲醛胶的固化温度是影响其固化性能和应用效果的重要因素。

在实际生产中，我们需要根据具体的工艺要求和产品性能，选择合适的
固化温度。

通过合理控制固化温度，可以提高胶粘剂的使用效果，满足不同的生产需求。

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

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。

一、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%。

二、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：HOCH2OH + CH3OH ≒CH3OCH2OH + H2OCH3OCH2OH + CH2O ≒CH3OCH2OCH3+ H2O除阻聚作用外，甲醇还影响树脂的缩聚反应速度和储存稳定性。

木材pH对脲醛树脂固化反应的影响

１１．试验设备及原料
仪器设备：酸度计：Ｈ一５电子秤：Ｐｓ２；感量０１植物原料．ｇ；粉碎机；差示扫描量热仪（Ｃ）德国ＮＴＳＨ公司热流型ＤＳ：ＥＺＣＤＣ２４数显鼓风干燥箱：Ｚ９４ＭＥＳ一０；ＧＸ一２０。
剂的固化反应也有所不同。由于杨木的ｐＨ值高于桦木，因此固化反应出现的峰温要比桦木晚一些；同ｐ不Ｈ值下，低毒脲醛树脂胶粘剂的固化反应时间有所差异，性条件下随着ｐ酸Ｈ值的升高延长了固化时间。
【关键词】脲醛树脂；固化反应
（ＢＴ６４－１９）行木材本身的ｐＧ／０３９９进Ｈ值测定：杨木ｐＨ值为７，．桦木ｐ０Ｈ值为４９．。由于木材本身的ｐＨ值对ＵＦ树脂的固树脂，后再在固化剂或助剂作用下，然形成不溶、不熔的末期化影响存在差异，所以需要人为进行木粉不同ｐＨ值的调试，树脂。目，前由于脲醛树脂胶粘剂制造简单、使用方便、成本低并对其ＵＦ树脂的固化影响进行测定：将杨木木粉按照要调试廉、性能良好，已成为我国人造板生产的主要胶种，占人造板的ｐＨ值（．５０～８０，．每种需调试的ｐ）Ｈ值木粉分别取ｌ组，每用胶量９％以上。脲醛树脂胶粘剂易造成空气中甲醛含量超种样木木粉共四组，将每一组木粉１ｇ分别用酸度计调节所０２标，保证脲醛树脂的粘接性能同时又降低游离甲醛含量是当要的ｐＨ值，然后静置一段时间，用烘箱烘干（０，８ ℃）烘干后每前环保型脲醛树脂发展的重要方向。脲醛树脂的形成主要由组分为３，份每份称取４，３ｇ与种不同的低毒脲醛胶相溶一段

几种废弃木材木粉对脲醛树脂固化行为的影响

工业
ＣＨＩＡＯＯＤＮＤＵＳＮＷＩＴＲＹ
２１０１年１月
Ｊｎａｙ２１ａｕｒ０１
Ｖｏ．２Ｎｏ１Ｊ５．
应用技术
几种废弃木材木粉对脲醛树脂固化行为的影响
王允飞，刘盛全。，周月，于文吉
（．中国林科院木材工业研究所；家林业局木材科学与技术重点实验室，北京１０９；２徽农业大学林学与园林学院，安徽合肥２０３）１国００１．安３０６
摘要：测定不同废弃木材纤维的ｐ值和缓冲容量，讨不同废弃木材木粉及其混合物，脲醛树脂固化行为的影Ｈ探对
响。结果表明，同废弃木材原料木粉对脲醛树脂的峰值温度均有影响。在实际生产中，业可以根据实际情况选择不企
相应的原料种类组织生产。关键词：废弃木材；ＵＦ树脂；固化剂；缓冲容量
中图分类号：ＴＳ６
文献标识码：Ｂ
资金将其作为垃圾处理。如果能充分利用这一资源，
既可缓解木材供应压力，又可改变传统单方向的木材消耗，循环经济发展模式ｌ，建设资源节约型社走＿对１］
会具有重要意义。
余物，树皮含量占５；碎单板，０ ③ 由不合格的杨木
ｄｆｅｅｔａｃｎｉｇｃｌｒｍｅｒｐｃｒｍｌａｌｈｗｅｈｆｅｔｏｉｅｅｔｗｏｄｐｗｄｒｎｉｆｒｎｉｌｓａｎｎａｏｉｔｙｓｅｔｕｃｅｒｙｓｏｄｔｅｅｆｃｆｄｆｒｎｏｏｅｓｏｆｔｅｃｒｎｅｅａｕｅｏｅｉ．ｈｕｉｇｔｍｐｒｔｒｆＵＦｒｓｎ

脲醛胶浅述

脲醛胶黏剂浅述摘要本文介绍了常见甲醛系脲醛胶黏剂的基本发展状况、特点、应用、反应机理及影响因素、改性、游离醛的产生及减少的办法等。

关键字脲醛树脂反应原理游离醛改性1 概述尿素与甲醛反应得到的聚合物，称为脲醛树脂(ureaformaldehyderesins)，英文缩写UF。

由于脲醛树脂胶粘剂具有制造工艺简单、原料丰富、成本低廉、初始黏度大、粘接强度高、无色透明、不污染木材等优点，故广泛应用于木器加工、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，是目前黏合剂中产量最大的品种。

不过，脲醛树脂胶粘剂也存在一些缺点，如游离甲醛含量高、耐水性差、胶层固化后脆性大、耐老化性能差等，因而限制了其使用范围。

特别是游离甲醛的存在，在很大程度上限制了其使用。

但是与其他用于人造板生产的胶粘剂相比，脲醛树脂胶粘剂具有较高的性价比优势，所以20世纪50年代以来，发达国家如美国、德国、日本等开始用各种分析手段(主要是化学分析方法)对脲醛树脂反应机理和分子结构进行了大量的研究，以期能更好地解决脲醛树脂黏合剂甲醛释放所造成的污染问题。

目前，对脲醛树脂进行改性以提高其性能是研究中的一个重要方向。

2 反应机理及影响因素2.1 尿素与甲醛反应机理尿素和甲醛之间的反应非常复杂，这两类化合物，既可产生线性产物又可产生支链产物，同时在固化中变成三维的空间交联结构。

这是由于尿素的官能度为4，其分子中有4个可被取代的氢原子，而甲醛的官能度为2，反应中决定产物性能的最重要因素是：（1）尿素和甲醛的摩尔比；（2）反应介质的pH；（3）原料的质量；（4）反应温度；（5）反应时间。

这些因素将影响树脂分子量的增长速度。

尿素和甲醛之间的反应分成两个阶段，第一阶段：在中性或弱碱性介质中，首先进行加成反应，形成初期的中间体：单、双或三羟甲基脲（四羟甲基脲从未分离）同系物。

反应式如下：第二阶段：在加热或酸性介质中，羟甲基化合物分子间脱水缩聚形成可溶可熔的树脂，此树脂状产物在加热或酸性固化剂存在下即转变成不溶不熔的交联树脂反应式如下：2.2 影响脲醛树脂质量的因素（1）摩尔比摩尔比相同时,尿素分批加入量不同,使pH值反应阶段摩尔比不同,对树脂结构、性能同样有密切关系。

硫酸铝作为脲醛树脂固化剂的原理

硫酸铝作为脲醛树脂固化剂的原理一、引言脲醛树脂是一种重要的合成树脂，具有优良的物理化学性质和广泛的应用领域。

其中，硫酸铝作为一种常用的固化剂，可以显著提高脲醛树脂的硬度、耐热性和耐水性等性能。

本文将从硫酸铝的物理化学特性、固化反应机理以及影响固化效果的因素等方面，详细介绍硫酸铝作为脲醛树脂固化剂的原理。

二、硫酸铝的物理化学特性1. 硫酸铝分子结构硫酸铝分子式为Al2(SO4)3，是由两个氧化铝离子和三个硫酸根离子组成。

其晶体结构为六方密堆积结构，其中每个六角环上有一个氧化铝离子和三个硫酸根离子。

2. 硫酸铝的溶解性硫酸铝在水中易溶解，其水溶液呈弱酸性。

在高温下，硫酸铝溶解度会显著增加，因此在固化过程中，通常需要加热以促进反应。

3. 硫酸铝的酸性硫酸铝是一种强酸性物质，可以与脲醛树脂中的游离甲醛发生反应，促进固化过程。

同时，硫酸铝也可以与水中的氢氧根离子反应生成硫酸根离子和氢氧化铝沉淀物。

三、脲醛树脂固化反应机理1. 脲醛树脂分子结构脲醛树脂是由甲醛和尿素在碱性条件下缩合而成的聚合物，其分子结构中含有大量的羟基和甲基基团。

在固化过程中，这些羟基和甲基基团会与硫酸铝发生反应，形成硬度高、耐热性好的三维网状结构。

2. 固化反应机理在固化过程中，硫酸铝作为催化剂可以促进游离甲醛与脲等活性基团之间的缩合反应。

同时，在高温下，硫酸铝可以与水中的氢氧根离子反应生成硫酸根离子和氢氧化铝沉淀物，从而进一步促进脲醛树脂的固化反应。

3. 固化过程中的影响因素固化过程中，硫酸铝的用量、反应温度、反应时间等因素都会对固化效果产生影响。

通常情况下，硫酸铝的用量为脲醛树脂总重量的1%-3%，反应温度为80℃-100℃，反应时间为2h-4h左右。

四、结论综上所述，硫酸铝作为一种常用的脲醛树脂固化剂，在固化过程中可以促进游离甲醛与脲等活性基团之间的缩合反应，并形成高硬度、耐热性好的三维网状结构。

同时，在高温下，硫酸铝还可以与水中的氢氧根离子反应生成硫酸根离子和氢氧化铝沉淀物，从而进一步促进脲醛树脂的固化反应。

脲醛树脂固化剂硫酸铝的原理解析

脲醛树脂固化剂硫酸铝的原理解析脲醛树脂固化剂硫酸铝的原理解析引言：脲醛树脂是一种重要的合成材料，广泛应用于胶黏剂、涂料、涂层以及防腐剂等领域。

而硫酸铝作为脲醛树脂的固化剂，在固化过程中起到了至关重要的作用。

本文将深入探讨脲醛树脂固化剂硫酸铝的原理，包括其基本原理、反应机制以及应用领域。

一、脲醛树脂固化剂硫酸铝的基本原理脲醛树脂固化剂硫酸铝是一种无色结晶体，具有良好的溶解性和反应活性。

其基本原理在于硫酸铝能够与脲醛树脂中的醛基发生反应，形成络合物，从而实现脲醛树脂的固化。

二、脲醛树脂固化剂硫酸铝的反应机制脲醛树脂固化剂硫酸铝与脲醛树脂中的醛基之间的反应机制主要包括缩合反应和交聚反应。

1. 缩合反应：在脲醛树脂中，脲、甲醛和醛基之间发生缩合反应，生成环状的中间产物。

硫酸铝作为固化剂，起到了催化剂的作用，加速了缩合反应的进行。

在这个过程中，硫酸铝通过与脲醛树脂中的醛基发生反应，使其脱水缩合，形成稳定的三维空间网络结构。

2. 交聚反应：在缩合反应完成后，脲醛树脂中的醛基与硫酸铝生成的络合物之间发生交聚反应，形成更加稳定的网络结构。

这种交聚反应可以进一步提高脲醛树脂的耐热性和机械性能。

三、脲醛树脂固化剂硫酸铝的应用领域脲醛树脂固化剂硫酸铝广泛应用于胶黏剂、涂料、涂层以及防腐剂等领域。

1. 胶黏剂和涂料：脲醛树脂固化剂硫酸铝作为胶黏剂和涂料的固化剂，可以有效提高胶黏剂和涂料的耐温性、耐磨性和耐化学品性。

2. 涂层：脲醛树脂固化剂硫酸铝被广泛应用于涂层领域，用于提高涂层的硬度、耐磨性和耐腐蚀性，保护被涂物的表面。

3. 防腐剂：脲醛树脂固化剂硫酸铝的抗菌性能使其成为一种理想的防腐剂，可用于防腐涂料、防腐油漆等产品中，有效延长被涂物的使用寿命。

四、总结与回顾性内容脲醛树脂固化剂硫酸铝在脲醛树脂固化过程中起到了至关重要的作用。

通过与脲醛树脂中的醛基发生反应，形成络合物，硫酸铝实现了对脲醛树脂的固化。

其应用领域广泛，包括胶黏剂、涂料、涂层以及防腐剂等。

影响脲醛树脂固化的主要因素

影响脲醛树脂固化的主要因素脲醛树脂胶调制是在加入一定数量的固化剂后确保脲醛胶的活性期大于从调胶至热压这段时间，并使所有胶层在热压时间内完成固化，保证人造板的胶合质量，同时尽可能缩短热压周期,减少能源消耗，提高生产率。

脲醛树脂添加固化剂后粘度显著增长直至凝胶，这段时间即为树脂适用期，以分表示。

而适用期一段为胶凝时间的80%。

胶凝时间测定法有2种:①手工测定法。

只须使用恒温水浴、玻璃棒等极为简单化验设备。

②凝胶计时仪法。

胶凝时间既与固含量、粘度、游离醛含量及聚合度等树脂质量指标有关，又与环境温度、湿度等外界条件有关。

尽管调胶时原胶质量及外界条件有所不同,只须在树脂胶添加不同种类和不同量固化剂,使达到能满足各种人造板生产需要的胶凝时间。

1固化机理固化剂以氯化铵为例试加说明：树脂胶中存在游离甲醛，加入固化剂氯化铵即与树脂中游离醛发生反应，氯化铵与水反应及氯化铵热分解分别放出盐酸，以上3个反应为可逆反应。

使脲醛树脂胶pH值迅速下降,实现弱酸固化，分子量逐渐增大，最后形成体型网状结构树脂。

2胶凝时间影响因素2.1温度和湿度(1) 调制后脲醛树脂的胶凝时间与环境温度、热压温度有关。

环境温度越高, 生活力越短,胶凝时间越短，反之亦然。

其原因从反应机理得知温度会影响胶液pH 值降低的速度，从而影响胶液的活性期及胶凝时间。

为此，在不同生产季节应考虑选择不同种类及不同量的固化剂，以提高胶合质量。

当氯化铵溶液加入量小于3% 时,胶凝时间迅速缩短。

此外，在热压工艺中热压温度对胶凝时间也会造成一定的影响，调胶后若胶凝时间较长可适当提高热压温度,加速树脂固化，缩短生产周期。

反之，若调胶后胶凝时间过短，可适当降低热压温度,以防树脂提前固化而影响产品质量。

但热压温度过高易造成板坯局部提前固化而引起分层鼓泡;而热压温度过低，热传递效率降低延长固化时间，导致板中水分过多。

固化不全，同样会产生分层鼓泡。

(2) 操作环境湿度大,固化速度慢。