环保型脲醛树脂胶粘剂的合成
高效环保脲醛树脂胶黏剂
高效环保脲醛树脂胶黏剂脲醛树脂: 甲醛:尿素0.8-1.03三聚氰胺:甲醛 1.5-5%硼酸:甲醛0.3-0.8%乙二醛:甲醛0.6-0.82%玉米淀粉:甲醛 2.5-5%使用甲酸和氢氧化钠调节pH值固化剂: 氯化铵150-200份三氯化铁80-250份水500-800份制备方法:脲醛树脂甲醛加入反应釜,升温后加氢氧化钠至pH8.1-8.3,温度30-40℃时,加入尿素使与甲醛摩尔比为1: 1.8-2.2的.温度50-56℃时停止加热,温度自行上升,至80-88℃时保温反应30min,pH降至6.7-6时,加硼酸并用甲酸调pH至5.8-5.0,待温度至92-94℃时再次保温反应,保持pH〉4.2加硼酸后30min测黏度,涂-4黏度在30℃时达到14-14.5秒时立即加氢氧化钠调pH6.6-5.8,先加一半量三聚氰胺,保持10min,甲酸调pH5.2-6,再加入尿素使与甲醛摩尔比为1:1.35-1.47,92-93℃保温反应。
涂-4黏度30℃时19.5-20.5秒时,加氢氧化钠调pH8.0-8.3,加入剩余一半三聚氰胺,保持20min,再加尿素使与甲醛摩尔比为1:1.0-1.1,冷却至80℃保温反应30min,当涂-4黏度在30℃达22-24秒时,再加尿素使与甲醛摩尔比1:0.8-1.03,冷却至50℃加乙二醛和玉米淀粉,保持1h调pH7.2-7.8,冷却至40℃得脲醛树脂。
硬化剂组分将氯化铵三氯亚铁研磨至500目以上细粉,40-60℃均匀分散于水,得固化剂。
主要应用:多层胶合板,实木,竹,竹木复合地板,细木工板,木家具,刨花板或碎料板胶合.使用方法:1.多层竹木胶合板胶合配比脲醛树脂:复合型填料:固化剂=100:10-20:5-8(复合型填料:70份工业面粉,10份400目碳酸钙,20份木素混合即成)调制:先在脲醛树脂种缓慢加入复合型填料,搅拌10min,再加固化剂(秋冬时可多加,春夏时可少加)搅拌20min,即得室温使用时间4小时之胶黏剂.2.刨花板及碎料板配比: 脲醛树脂:造纸废液:固化剂=100:2-4:3-5(造纸废液即造纸厂亚硫酸盐造纸废液)调制:脲醛树脂先与造纸废液混合,再加固化剂,搅拌后即得室温使用时间2小时之胶黏剂.实例甲醛3083kg放入反应釜,加热后氢氧化钠调pH至8.1,温度达40℃时加尿素1275kg(甲醛与尿素摩尔比现为 1.8).30min内温度40℃上升到80℃..在50-56℃时关蒸汽停止加热令温度自然上升.80-88℃保持30min,待pH降到6.7加12kg硼酸,甲酸调pH至5.4,待温度至92-94℃时(pH随温度升高而下降)每5min测pH,保持pH大于4.2.同时在硼酸加入30min后测黏度,达14-14.5”/30℃时,立刻氢氧化钠调pH6.4,后加30kg三聚氰胺,保持10min,再加甲酸调pH5.8,再加尿素562kg(甲醛与尿素摩尔比现为1.25),温度达92-93℃时保持.监测黏度,达19.5-20.5”/30℃时立即加氢氧化钠调pH至8.2,后加30kg三聚氰胺,保持20min,再加尿素459kg(甲醛与尿素摩尔比现为1),令冷却至80℃保持30min,黏度达22-24”/30℃时,再加尿素574kg(甲醛尿素摩尔比现为0.8),令冷却至50℃加20kg乙二醛和80kg玉米淀粉,保持1小时后调pH至7.8,令冷却至40℃得脲醛树脂. 所用原料:工业甲醛(36.5%),工业尿素(98%),工业三聚氰胺(98%),工业硼酸(98%),工业乙二醛(42%).工业甲酸溶液,工业氢氧化钠溶液皆为40%。
环保型脲醛树脂胶粘剂的制备研究_姚海军
形成脲醛树脂的反应主要分为 加成反应 与缩聚 反应。其中
加成反应在弱碱性条件下发生, 缩聚反应 在弱酸性 条件下 发生。 因此本方案采用先弱碱后弱酸的工艺方法。
在 pH 为 7~ 8的 碱性 条件 下, 生成稳 定的 羟甲基 脲。甲醛 分子内形成离子 CH2O, C 与尿素的 NH 2 中的 N 原子的非共有 电子对相配位。其 次, NH 2 的 H 脱离, 中和 O, 生成 一羟 甲基 脲, 同样, 另外一个 NH2 也和甲醛反应, 生成二羟甲基脲, 但是
NH2 和 NH 的反应 差异很 大, 如果甲 醛过量, 也可 生成三 羟甲基脲和四羟甲基脲。
在 pH 为 5~ 6的 酸性条 件下, 甲醛 的水 合物甲 二醇 在氢离 子存在下生成羟甲基阳离 CH2 O, 这个阳离子与尿素 中的氮的非
* 基金项目: 广东省科技攻关项目 ( N o. 2005B12401011) ; 广东省自然科学基金项目 ( N o. 06108856 ) 。 作者简介: 姚海军 ( 1979- ) , 硕士, 主要从事材料合成研究。 E- m ai:l m indear@ dgu t. edu. cn
产品透明, 微显黏稠状 产品呈透明, 微显黏稠状。 产品呈透明, 微显黏稠状 产品程透明微粘稠状
存放一个月后
凝胶 凝胶
凝胶 呈水溶液状 呈水溶液状 呈水溶液状 呈微粘稠状
由表 1可以看出, 改变尿素与 甲醛的摩尔比可以 改变脲醛树 脂的外观, 保存稳定性和粘性等, 产品 必须密封保存, 虽然摩尔比 越高稳定性越好, 但是游离 甲醛含量 也越高, 所以尿 素与甲 醛的 摩尔比不能太高。同样, 摩尔比也不能太 低, 摩尔比过低, 二羟甲 基含量少, 没有参加反应的 一羟甲脲 和游离 尿素多, 致使胶 联度 下降, 影响胶接质量, 粘度随之减少, 贮存也不稳定, 会对产品质量 产生严重的影响。因此尿素与甲醛的摩尔比一定要适当。
环保型脲醛树脂胶粘剂的低温制成方法
环保型脲醛树脂胶粘剂的低温制成方法脲醛树脂粘合剂是国内外木材加工业中最主要的粘合剂，又称脲醛胶。
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;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，固化后透明性高，对木材表面不产生污染且工艺简单，成本低等优点。
但脉醛树脂中的游离甲醛含量偏高，随着人们生活水平的提高，环保意识的日益加强，因甲醛超标所带来的对身心的危害越来越受到人们的关注[I-3]。
本文通过控制脉醛比、采用二次缩聚工艺，加人甲醛捕捉剂，在较强酸度，中低温度条件下实现树脂的合成，即减少脉醛树脂中游离甲醛的含量。
也减少了能源消耗。
1 脲醛树脂的合成机理尿素易溶于水，易吸湿结块，在水、稀酸、稀碱中不太稳定，因此脲醛树脂合成反应理论上分两个阶段，首先甲醛与尿素在弱碱性条件下进行加成反应，生成一轻甲基脉：在合成脲醛树脂的过程中的许多因素如原料组分的摩尔比、反应进行中的pH值、反应温度、反应时间等都会直接影响到产品的性能和质量。
相同摩尔比的树脂采用尿素分批投料工艺，综合性能提高，游离甲醛减少[3]。
2 实验部分2.1实验原料尿素(工业级);甲醛(分析纯，37%一40%,)，氢氧化钠(分析纯)，PVA(1799)，三聚氰胺，NH4Cl ,梭甲基纤维素钠，盐酸(分析纯)，盐酸经胺(分析纯)，无水乙醇(分析纯)，澳百里酚蓝指示剂。
2.2 实验设备JJ--1 型定时电动搅拌器(国华仪器厂)，数显恒温水浴锅(HH一4，常州国华电器有限公司)，精密pH计(PHS二3C，上海雷磁仪器厂)，三颈烧瓶，温度计，滴定管，容量瓶等。
2.3 实验步骤2.3.1 聚乙烯醇(PVA)加人沸水中处理成均匀粘稠糊状。
2.3.2 将配有温度计，回流冷凝管，搅拌器的三颈烧瓶中加人37%的甲醛溶液54nd用30%的氢氧化钠溶液调节州值7.7一8.2之间，加人尿素28.9克，开动搅扦器，加热至50℃左右反应，反应6分钟中后加人经过预处理的PVA0.5克。
脲醛树脂胶黏剂的合成与改性
脲醛树脂胶黏剂的合成与改性叶益伟温建华（武夷学院生态与资源工程系11级高分子材料与工程）摘要脲醛树脂胶粘剂由于其制造工艺简单，原料廉价易得，初始粘度大，粘接强度较高，无色透明等优点。
但脉醛树脂胶粘剂存在这耐水性差、固化物脆性大、耐老化性能差、游离甲醛含量过高等一系列问题，一直未得到有效解决，严重影响了脉醛树脂胶粘剂的主导地位。
非甲醛系异氰酸酷胶粘剂具有胶接性能优良、较好耐水性、较好耐老化、无甲醛污染等优点、对被胶接材料适应范围广，同时异氰酸酷也具有活泼性大、胶接效果好、胶接工艺性较好。
作为木材胶粘剂使用的封闭异氰酸a要求其解封闭温度低于100 0C，且封闭效力高，常温保存稳定性好，对于乳化异氰酸醋具有工艺简单，改性成本低廉而具有较好的应用基础。
Abstract Urea formaldehyde adhesive was widely used with the advantages such as low cost, highviscosity, high bonding strength and light color. However, the utilization of urea formaldehyde adhesive is always constrained due to low water resistance, evident frangibility, poor aging property and high deviated formaldehyde content. Isocyanate adhesive included in non-formaldehyde class is of well bonding property,water resistanceand aging-resistantperformance. Meanwhile, isocyanate possesses the advantages such as great reactivity and fine manufacturability. Used as wood adhesive, blocked isocyanate was required to be of lowdeblocking temperature (lower than 1000C), high blocking efficiency and well stability under ambient situation.1脲醛树脂的合成机理根据脉醛与甲醛的反应机理。
脲醛树脂的合成
脲醛树脂的合成一．实验目的学习脲醛树脂合成的原理和方法，从而加深对缩聚反应的理解。
二．实验原理脲醛树脂是甲醛和尿素在一定条件下经缩合反应而成，第一步加成，生成各种羟甲基脲的混合物。
第二步是缩合反应，可以在亚氨基和羟甲基间脱水缩合。
或者羟甲基与羟甲基间脱水缩合：此外，还有甲醛与亚氨基间的缩合均可生成低分子量的线性和低交联度的脲醛树脂：这样继续下去，得到线性缩聚物。
其分子主链有以下的结构：上述中间产物中含有易溶于水的羟甲基，故可作胶黏剂使用，当进一步加热，或者在固化剂作用下，羟甲基与氨基进一步缩合成复杂的网状体型结构。
由于在最终产物中保留部分羟甲基，因而赋予胶层较好的粘结能力。
也可以在羟甲基与羟甲基间缩合脱水。
此外，甲醛与亚氨基间的缩合均可生成低分子量的线型和低交联度的脲醛树脂，这样继续下去，的线型缩聚物。
脲醛树脂的结构尚未完全确定，可认为分子主链上有以下结构：上述中间产物含有易溶于水的羟甲基，故可做胶粘剂使用，当进一步加热，或者在固化剂作用下，羟甲基与氨基进一步缩合交联成复杂的网状体型结构。
三．实验仪器和药品仪器：三颈烧瓶，回流冷凝管，电动搅拌器，温度计及其套管药品：甲醛（约37％），环六亚甲基四胺，浓氨水，尿素，1％氢氧化钠溶液，氯化铵四．主要反应试剂及产物的物理常数五．实验步骤在250mL的三颈烧瓶中，分别装上电动搅拌器，水冷凝管和温度计，并把三颈烧瓶置于水浴中。
检查装置后，于三颈烧瓶内加入35mL甲醛溶液（约37％），开动搅拌器，用环六亚甲基四胺（约1.2g）或浓氨水（约1.8mL）调至pH=7.5-8，慢慢加入全部尿素的95％（约11.4 g）。
全部尿素溶解后（稍热至20-25℃），缓缓升温至60℃，保温15min，然后升温至97-98℃，加入余下尿素的5％（约0.6 g），保温反应50 min，在此期间，pH为6-5.5。
在保温40 min时开始检查是否达到终点，到终点后，移开火源，适当在水浴中加入少量冷水，降温至50℃以下，取出5mL粘胶液留作粘结作用后，其余的产物用1％氢氧化钠溶液调至pH为7-8，出料密封于玻璃瓶中。
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 PVAModified Technology of urea-formaldehyde Resin AgentAbstract: 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。
脲醛树脂胶粘剂制备原理
脲醛树脂胶粘剂制备原理、配方、工艺脲醛树脂胶粘剂:是尿素与甲醛在催化剂(碱性或酸性催化剂)作用下,缩聚而成的初期脲醛树脂;在固化剂或助剂作用下,形成不溶,不熔的末期树脂.尿素与甲醛的缩聚产物早在1896年就已获得,但工业上用作胶粘剂是1929年以后的事.我国脲醛树脂是在1957年开始工业化生产,1962年成为胶合板生产的主要胶粘剂,目前已成为我国人造板生产的主要胶种.从外观形式看,UF主要有液状(糖浆状或乳状)和粉状.液状UF一般可贮存2-6个月,而粉状UF 的贮存期可长达1-2年.(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;(6)制造容易,价格便宜;(7)耐光性好,较耐老化;(8)工艺性好,使用方便;(9)脆性大,固化过程易产生内应力引起龟裂;(10)耐水性和胶接强度低于酚醛树脂胶.脲醛树脂胶粘剂的特性3.1.2 合成脲醛树脂的原料尿素:分子式:CO(NH2)2;分子量:60.06;熔点:135℃为无色针状结晶或白色结晶,极易溶于水,水溶液呈弱碱性;易吸湿结块.在水,稀酸或稀碱中不很稳定.甲醛:分子式:CH2O ;分子量:30.03;沸点:-19.5℃是一种重要的有机原料,为无色,强烈特殊刺激性气味的气体,有毒.易溶于水,工业用甲醛水溶液(福尔马林)为无色透明液体,混入铁等物质为淡黄色,其甲醛含量一般为36-37%.此外,还有氢氧化钠,甲酸,氯化铵,六次甲基四胺等.3.1.3 脲醛树脂形成原理(一)加成反应加成反应过程:尿素与甲醛水溶液在广泛的酸性或碱性条件反应的第一阶段是加成反应,首先生成一羟甲脲.一羟甲脲的生成:NH2CONH2 + CH2O NH2CONHCH2OH (3-1)二羟甲脲的生成:NH2CONHCH2OH + CH2O HOCH2NHCONHCH2OH(3-2)上述反应若尿素与甲醛为等摩尔比且在中性条件下进行,最终达到尿素,甲醛,一羟甲脲和二羟甲脲四个组分的平衡.但若尿素与甲醛的摩尔比大于1:1时,上述平衡组成就会发生变化,尤其是摩尔比大于1:2时,二羟甲脲进一步与甲醛加成生成三羟甲脲:HOCH2NHCONHCH2OH + CH2OHOCH2NHCON(CH2OH)2 (3-3)反应(3-1)和(3-2)可同时被酸(H+)和碱(OH-)所催化,但碱的催化效应较大.正反应和逆反应都能被催化到大致相同的程度,所以PH值的变化,平衡常数改变不大,但在实际的脲醛树脂的合成中,由于反应中间都在酸性条件下进行的,羟甲脲参加缩聚反应或生成不溶于水的次甲脲沉淀,这样平衡常常不能达到.加成反应机理:在酸性和碱性条件下,其加成反应可通过不同的反应机理进行,其反应历程和产物也有所不同.碱性条件下,加成反应生成较为稳定的初期产物羟甲脲.NH2CONH2 + OH-→NH2CONH- + H2ONH2CONH- + H2C+=O-→NH2CONHCH2O-NH2CONHCH2O- + H2O→NH2CONHCH2OH + OH-从反应动力学的角度来看,生成一羟甲脲,二羟甲脲和三羟甲脲的速度比为9:3:1,即其反应能力随引入羟甲基而依次降低.因此,生成一羟甲脲和二羟甲脲是决定脲醛树脂理化性能有意义的产物.酸性条件下,是甲醛受氢离子的作用,首先生成带正电荷的次甲醇:_CH2O + H2O HO—CH2—OHHO—CH2—OH + H+ +CH2OH +H2O带正电荷的次甲醇与尿素反应,生成不稳定的羟甲脲,它进而缩聚脱水,生成次甲基键连接的低分子缩聚物或次甲脲:NH2CONH2 + C+H2OH→NH2CON+H2CH2OHNH2CON+H2CH2OH→NH2CONHCH2OH + H+→NH2CONHC+H2 + H2ONH2CONHC+H2 + NH2CONH2→NH2CONHCH2N+H2CONH2→NH2CONHCH2NHCONH2 + H+ 或者NH2CONH2 + 2CH2O CH2NCONCH2 + 2H2OPH1%时就显示出影响了;含量越高,树脂在贮存期间的羟甲基含量下降越明显,贮存稳定性越差.不应超过0.8%.游离氨:能提高缩聚反应初期阶段及补加尿素再缩聚阶段的介质PH值;但当含量高于0.015%时,树脂的固化时间延长和贮存稳定性降低.不应超过0.015%.(四)反应温度和反应时间在反应体系中,反应温度和反应时间既有单独作用又有联合其它因素共同作用.反应温度:对反应速度,游离甲醛含量胶树脂贮存稳定性等的影响较为明显;过高(酸性介质),出现凝胶,易形成次甲脲沉淀;过低,反应时间过长,树脂聚合度低,粘度低等.应视各反应阶段的具体条件而定,酸性加成阶段,应为40-60℃,碱性加成阶段,应为80-95℃适宜.反应时间:关系到树脂的聚合度,游离甲醛含量,粘度及树脂的力学性能等;过短,反应不完全,固体含量低,粘度小,游离甲醛含量高,树脂机械强度低;过长,聚合度过高,粘度过高,树脂水混和性下降,贮存期短.应考虑反应时间与其它条件的共同作用.3.1.5 脲醛树脂的合成(一)原料计算所需尿素量为已知,按下式计算其它原料量:式中: ——所计算的原料量(Kg)——所计算原料的分子量——所计算原料的摩尔数——尿素纯度(%)——尿素量(Kg)——所计算原料的浓度(%)60.06——尿素分子量(二)胶接用脲醛树脂合成合成实例:甲酸:水1: 2甲醛水溶液1000尿素(1) 377.6尿素(2) 66.6尿素(3) 59.2六次甲基四胺 3.9聚乙烯醇11氢氧化钠适量甲酸适量(2)合成工艺甲醛水加入反应釜后加六次甲基四胺.用氢氧化钠调PH=7.8-8.2,加热升温并加入尿素(1)和聚乙烯醇(提高UF的耐老化性能,增加初粘性),在30-50min内升到88-92℃,并保温30min.用甲酸调PH=5.2-5.4,在温度88-92℃下保温30min.用甲酸调PH=4.7-4.9,反应20min后不断测定粘度,当粘度达到19-21s(涂-4杯,30℃).加尿素(2)并用氢氧化钠调PH=4.9-5.1,在温度为85-87℃下反应到粘度为25.5-28.5s.用氢氧化钠调PH=7.5-8.0,并冷却到温度为80℃,加尿素(3),在65℃下保持30min.冷却并调PH=7.0-7.6,在35℃下放料.(3)树脂质量指标包括外观,密度,固体含量,粘度,PH值,游离甲醛,固化时间,粘度变化率,贮存期,水混合性等.这些指标的测定按照标准(GB/T 14074.1-93——14074.18-93)进行测定.(4)应用:胶合板生产等.(三)浸渍用脲醛树脂合成合成实例:(1)合成工艺:用氢氧化钠调甲醛水溶液(155份)PH值为8.5-9.0,加尿素(占总尿素100份的57.5%).加热到55-60 ℃,停止加热,反应液自升到78-82 ℃,在此温度保持10-15min.用醋酸(醋酸:水=1:1)调PH值为4.5-4.6,在90-95 ℃保温20-30min.用氢氧化钠调PH值为8.7-9.2,同时降温到70-75 ℃,加余下的全部尿素.在60-65 ℃下保温35-40min.冷却到20-25 ℃,树脂液用120-200目/cm2筛网过滤.(2)树脂质量指标:固体含量,粘度,比重,PH值,游离甲醛,固化时间,渗透能力等.(3)应用:该树脂渗透能力强,用于浸渍纸,制造胶膜纸;也可作脲醛树脂与聚酯树脂的混合浸渍液的主要成份.3.1.6 脲醛树脂的调制脲醛树脂在加热加压条件下,虽然自身也能固化,但时间很长,固化后的产物,由于交联度低,固化不完全,胶接质量差.因此,在实际使用时都要加入固化剂(亦称促进剂,有时也有例外,如木材酸性较强时,可以不加)使UF迅速固化,保证胶接质量;其次,为了改变UF的某些性能(如增加初粘性,提高耐水性及耐老化性,降低游离醛等),还需加入某种助剂.以上过程称为UF的调制(简称为调胶).一般来说,UF的调制需要根据用途和需要进行.(一)固化剂UF的固化剂有酸和酸性盐两类.酸类固化剂有草酸,磷酸,苯磺酸,酒石酸,柠檬酸,无水苯甲酸等;酸性盐类有氯化铵,氧化锌,硫酸铁胺,盐酸苯胺等.不宜采用强酸固化剂,但强酸性盐(尤其是强酸铵盐,如氯化铵,硫酸铵)可行.以上这些固化剂的性质不同,效果不一,使用时应根据UF的理化性能,气温条件及胶接制品的要求等酌情应用.(1)单组分固化剂:如氯化铵,硫酸铵.使用最广的是氯化铵,其加入量一般为UF树脂量(固体含量)的0.2-2%.我们常加入1%的氯化铵(固体计),且有时还要将氯化铵调成水溶液(如20%). (2)多组分固化剂:如氯化铵与尿素,氯化铵与氨水,或氯化铵与六亚甲基四胺及尿素3组分混合物等.目的有两:一是为了延长树脂的适用时间,特别是夏季,由于室温较高,单独使用氯化铵(或硫酸铵)时,树脂的适用期往往不能满足要求;二是在冬季,采用常温固化方式时,为加速树脂固化,常使用氯化铵与浓盐酸合用,可使固化时间大大缩短.(3)潜伏性固化剂:是指在常态下呈化学惰性,在某种特定温度下起作用的固化剂.如酒石酸,草酸,有机酸盐等,但效果不太理想,国内目前正开始研究使用.(4)微胶囊固化剂:就是在固化剂的表面有一层保护膜——胶囊,在低温下由于表层胶囊的隔离,不起固化作用;而在高温或受压下,表层胶囊被破坏,胶囊内的固化剂即与UF接触,使之固化.目前国内还没有这种固化剂.注意:氯化铵对冷固化的UF来说,并不是很好的固化剂.这是因为铵盐在UF中释放酸速度与气温有关.且冬季施加氯化铵的量应比夏季多.还应注意的一点是:由于UF的固化过程中,主要变化有化学反应和水分和移动,此时还应考虑木材含水率,固化剂的性质,气温高低,空气湿度和风力大小等因素.固化剂的选择原则:(1)根据不同的用途要求和气候条件进行适当的选择.如胶合板用氯化铵固化剂,冬天一般加入量0.4-0.8%,春秋天加0.3-0.5%,夏天加0.2-0.3%,还要加一些延缓剂(如氨水,尿素等),因为温度愈高,湿度愈低,固化愈快,适用期愈短.(2)选择的固化剂,固化后的胶层PH值不宜过低或过高,一般胶层的PH值在4-5之间,其胶合性能最理想.PH值过低,胶层易老化,过高会造成固化不完全.(3)根据胶接制品的工艺要求选择.如较厚的刨花板生产,要求表层刨花中的胶固化时间要长,中(芯)层刨花中的胶固化时间要短,为了使表芯层胶液同时固化,就得在固化剂上做些文章.如表层刨花用胶的固化剂由氯化铵25份,氨水35份和水45份组成,加入量为树脂质量的5-6%,其固化时间为110-130s;芯层刨花用胶的固化剂为20%的氯化铵溶液,加入量为5-6%,其固化时间为35-45s,这样可使表芯层胶液达到同时固化.(二)助剂UF常用的助剂有填充剂,发泡剂,甲醛结合剂,防老化剂,耐水剂,增粘剂等.下面重点讲讲填充剂.(1)填充剂作用:降低成本,提高UF初粘性,减少UF渗透量,延长适用期,降低内应力,减少UF体积收缩率,提高耐老化性,降低游离甲醛含量等.要求:化学性质上应是不活泼的中性或近于中性的物质;能与水充分混合,水分蒸发后能转变为固体的物质;能与树脂混合,不产生分层沉淀;无副作用或副作用低(如保持胶的粘度,对固化时间,耐水性能,胶接强度及耐久性影响应尽可能小);原料易得,价格低廉,易加工成粉末(细度要求在100目以上).种类:淀粉类(常用的有面粉,淀粉,高梁粉,木薯粉等);蛋白质类(常用的有豆粉和血粉);纤维素类(常用的有树皮粉,花生壳粉,木粉,水解玉米芯粉等);矿石粉类(石英粉,白垩土粉,高岭土粉等) 用量:视UF的质量和人造板要求而定,一般来说,施加量在5-20%以内为宜.(2)其它助剂发泡剂:如血粉,拉开粉(烷基磺酸钠),用量0.5-1.0%(质量).甲醛结合剂:如尿素,三聚氰胺,含单宁的树皮粉,豆粉,面粉,聚乙酸乙烯乳液等,用量5-15%.防老化剂:如1-5%(用量)的聚乙烯醇或15-20%(用量)的聚乙酸乙烯酯乳液.耐水剂:苯酚,间苯二酚,三聚氰胺,硫脲等.三聚氰胺生产防水,防潮UF胶.增粘剂:聚乙烯醇,面粉,豆粉等,增加初粘性.(三)UF的调胶工艺主要根据人造板及木制品的工艺要求而定.如普通胶合板用胶调胶工艺:注:混合固化剂配方为:氯化铵25,尿素30,六亚甲基四胺45,水50(质量)3.1.7 脲醛树脂的改性(一)降低胶接制品释放的甲醛量胶接制品所释放的甲醛来源:(1)UF树脂中的游离甲醛;(2)树脂固化中分解的甲醛;(3)木材等被胶接材料所释放的甲醛.降低甲醛含量的途径:(1)从树脂合成配方入手:采用低摩尔比U/F;加入能与尿素,甲醛共聚的苯酚或三聚氰胺,双氰胺等;尿素分次加入;改变反应PH值等反应条件.(2)从调胶入手:加入甲醛结合剂(捕捉剂),如尿素,三聚氰胺,含单宁的树皮粉,豆粉,面粉,聚乙酸乙烯乳液等.(3)从制品后续处理入手:如封边,贴面;氨气处理等.(二)改善脲醛树脂的耐水性在UF中加入三聚氰胺或间苯二酚,可提高其耐水性能,并在较小程度上提高耐沸水性能;UF与PF或三聚氰胺树脂或聚醋酸乙烯酯乳液等混合,也可改善其耐水性.(三)改善脲醛树脂的胶接强度和耐久性从用UF胶合某些非木质材料如麦秆,棉秆,稻草等来说,有必要改善其胶接强度,可加入苯酚,间苯二酚,三聚氰胺等,可对UF起增强作用.对于改善UF的耐久性来说,可加入增塑剂(如橡胶乳),聚醋酸乙烯乳液,柠檬酸,填充剂等.。
脲醛树脂粘合剂的制备
脲醛树脂粘合剂的制备院系：材料科学与工程学院专业：材料化学姓名：田文班级：材化1401学号：1413020106指导教师：李佳锡脲醛树脂粘合剂的制备田文（沈阳化工大学材料科学与工程学院）摘要：介绍了含游离甲醛低的粘结强度大的建筑行业用脲醛树脂粘合剂的制备方法。
研究了树脂合成过程中材料纯度、尿素和甲醛的摩尔比、反应温度以及反应时间等对粘度和固含量等性能的影响。
在一定酸度和温度条件下分批加入尿素进行阶段反应，得到一种胶液性能稳定、粘结强度高的建筑板材用粘合剂。
关键词：脲醛树脂；粘合剂；PH值；制备Preparation of urea formaldehyde resin adhesive Tian Wen(School of Material Science and Engineering, Shenyang University of Chemical Technology)Abstract: A preparation method of urea-formaldehyde resin adhesive with low free formaldehyde content and high adhesive strength was presented. Effects of purity of raw materials, molar ratio of urea and formaldehyde, reaction temperatures and reaction time on the properties of urea-formaldehyde resin adhesive were studied. After addition of formaldehyde,urea was added in three portions respectively at proper PH value and temperatures to react, then adhesive with stable adhesive performance and good product quality for construction was obtained.Key words:urea-formaldehyde; adhesive; PH parameter; preparation 脲醛树脂（UF树脂）粘合剂因其价格低廉、原料易得、粘结强度高、耐水性和抗老化性能优异，且产品无色而被广泛应用于木材加工。
e1脲醛胶制作过程
e1脲醛胶制作过程我们需要了解一下什么是e1脲醛胶。
e1脲醛胶是一种常见的建筑用胶水，它以脲醛树脂为主要成分制成，具有优良的粘接性能和耐久性，被广泛应用于木材、家具、地板等建筑材料的粘接。
制作e1脲醛胶的过程可以分为以下几个步骤：1. 原料准备：制作e1脲醛胶的主要原料是脲醛树脂、催化剂和填料。
脲醛树脂是胶水的主要粘结剂，催化剂用于加速反应，填料可以提高胶水的粘稠度和强度。
2. 原料混合：将脲醛树脂、催化剂和填料按照一定的配比进行混合。
混合过程中需要注意控制好各个原料的比例，以确保最终制成的胶水具有良好的性能。
3. 搅拌反应：将混合好的原料放入搅拌机中进行搅拌反应。
搅拌的目的是将各个原料充分混合，并促使脲醛树脂与催化剂发生反应，形成胶水的胶凝体。
4. 调整粘度：根据需要，可以通过调整胶水的粘度来满足不同的使用要求。
调整粘度可以通过添加适量的溶剂或水来实现。
5. 过滤处理：将搅拌好的胶水通过过滤器进行过滤处理，以去除其中的杂质和颗粒，确保胶水的纯净度。
6. 包装储存：将过滤好的胶水进行包装，通常采用塑料桶或桶装进行储存。
在储存过程中需要注意避免阳光直射和高温环境，以免影响胶水的质量。
以上就是制作e1脲醛胶的主要过程。
通过合理的原料配比、搅拌反应和过滤处理，可以制得高质量的e1脲醛胶。
制作过程中需要严格控制各个环节，以确保胶水的性能和质量符合要求。
使用e1脲醛胶时，也需要遵循相关的使用规范，以保证施工的安全和效果。
总结起来，e1脲醛胶的制作过程包括原料准备、原料混合、搅拌反应、调整粘度、过滤处理和包装储存等步骤。
制作过程中需要注意原料配比、搅拌反应的时间和温度控制、过滤处理的有效性等关键因素，以确保制得的胶水具有良好的性能和质量。
e1脲醛胶作为一种常见的建筑用胶水，具有广泛的应用前景，对于提高建筑材料的粘接性能和耐久性有着重要的作用。
环保型脲醛树脂胶的制备
准 ,其中规定人造板的甲醛释放量为 E2 级 ≤30 mg ·(100 g) - 1 , E1 级 ≤9 mg ·(100 g) - 1 (穿孔萃取法) ; E2 级 ≤5 mg ·L - 1 , E1 级 ≤1. 5 mg ·L - 1 (干燥器法) 。因此如何降低人造板的 甲醛释放量成了当前的研究热点 。在合成脲醛树脂胶时 ,降 低甲醛用量 ,采用低物质的量比的配方 、加入改性剂来生产
Tab. 1 Performance indice s of adhesive
表 1 胶粘剂性能指标
检验项目 指标
外观 乳白色
pH值 7. 3
固含量 /%
62～64
固化时间 /s
50～60
适用期 /h
>6
水混合性 >2倍
贮存期 /d
> 20
黏度/ s (涂24 杯 ,25 ℃)
26～32
游离甲醛 质量分数/ %
于木材工业的生产配方却难以见到 。本文提供了一种用于 25 ℃后) ,加入第 2 批尿素并加入氢氧化钠溶液调节 p H 值
实际生产的配方 ,供读者参考 。
至 5. 5 ,稍降温并在 75 ℃保温 30～40min ,测雾点 ,最后加入 第 3 批尿素 ,同样用氢氧化钠溶液将 p H 值调为 7. 2 ,稍降温
3. Hunan Collegy of Technology , Yueyang 414000) Abstract : A low mole ratio ( F : U) formulatio n was p rovided to p repare an enviro nment f riendly urea2formaldehyde resin ad2 hesive in t his paper. The mole ratio between formaldehyde and urea was 1. 06 ∶1 , and urea was added in t hree times during t he p roducing p rocedure. The result s showed t hat t he f ree fo rmaldehyde content in t he p repared resin adhesive was lower t han 0. 16 % and all performances met t he indices required by GB/ T4897 - 92 , GB/ T14732 - 93 and GB 18580 - 2001. Keywords :p reparation of environment ;U F resin adhesive ;p reparation
环保型脲醛树脂的合成及木材胶合试验
环保型脲醛树脂的合成及木材胶合试验脲醛树脂是人造板工业中的主要胶黏剂，随着人们物质生活水平的不断提高及环保意识的增强。
对甲醛的危害的认识加深，生产低毒，环保型的胶合板受到普遍关注。
目前生产甲醛含量低，耐水性好，剪切强度高，成本低的脲醛树脂，已经成为研究热点。
教学目的掌握环保型脲醛树脂的制备以及性能测定即木材胶合试验的试验方法和测定标准。
实验原理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;HN-CO-NH+CHO ? HN-CO-NHCHOH 22222然后再与甲醛反应生成二羟甲基脲HN-CO-NHCHOH + CHO ? HOHCHN-CO-NHCHOH 22222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(-CHOH)，可进一步缩合生成聚合物。
由2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。
HN-CO-NHCHOH+HN-CO-NHCHOH ? HN-CO-NHCHNH-CO-NHCHOH + HO 22222222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。
HOCHNH-CO-NHCHOH + HOCHNH-CO-NHCHOH ? 2222HOCHNH-CO-NHCHNH-CO-NHCHOH+HO 2222相邻两分子的羟甲基发生脱水和脱甲醛反应形成甲基健:HOCHNH-CO-NHCHOH + HOCHNH-CO-NHCHOH ? 2222HOCHNH-CO-NHCHNH-CO-NHCHOH + HO 2222中间体形成后，进一步缩聚形成以亚甲基和二亚甲基为主体或少量以醚键连接的线型或支链型的低聚物，是各种相对分子质量的混合物，平均分子质量700左右，可溶于水，由于脲醛树脂的低聚物含有羟甲基、胺基和亚胺基等活性基团，因此，随着时间的延续还会继续反应形成更大的分子。
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万方数据
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环保型脲醛树脂胶粘剂的合成
作者：沈新安， 郑苏， SHEN Xin-an， ZHENG Su
作者单位：江苏省徐州医药高等职业学校,江苏,徐州,221116
刊名：
中国胶粘剂
英文刊名：CHINA ADHESIVES
年，卷(期)：2011,20(4)
被引用次数：1次
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本文链接：/Periodical_zgjnj201104003.aspx。