酚醛树脂与脲醛树脂
酚醛树脂与脲醛树脂
酚醛树脂酚醛树脂是酚与醛经缩合而成的树脂的统称,以苯酚和甲醛树脂最为重要。
分为热塑性和热固性酚醛树脂两类。
合成酚醛树脂常用的原料有苯酚、甲酚、间苯二酚、间甲酚、对叔丁基酚和甲醛、糠醛等。
热塑性酚醛树脂是在酸性催化剂(如盐酸、草酸、磷酸)、酚过量(酚与醛物质的量比为6/5或7/6)的条件下,经缩聚制得;热固性酚醛树脂是醛过量(醛与酚物质的量之比7/6),在碱性(如氢氧化钠、氢氧化钡、氨水)催化剂中缩聚而成。
现以苯酚与甲醛为例,其基本反应过程可表示如下:第一步生成羟甲基苯酚,在一定条件下,还可生成二羟甲基苯酚和三羟甲基苯酚:生成的羟基仍具有活性,可与甲醛、苯酚或羟甲基反应,只要有上述3种物质存在,反应就会不断地进行,生成高分子化合物。
适当地控制反应条件(如反应介质的pH、酚与醛的物质的量之比等),可得到具有不同性能的酚醛树脂。
与其他热固性树脂相比,酚醛树脂的优点:①固化时不需要加入催化剂、促进剂,只需加热、加压。
②固化后密度比聚酯树脂小,机械强度、耐化学腐蚀及耐湿性良好。
③热强度高,变形倾向小。
缺点是:脆性大,颜色深,固化速度慢,贮存期短,加工成型压力高。
酚醛树脂可制成模压、层压制品,用于电器零件、高绝缘材料(俗称“电木”),还可用做涂料、粘合剂等。
由苯酚和甲醛缩合生成酚醛树脂的反应可由酸或碱催化,历程和产物性质有所不同。
碱催化过程中,随着聚合程度由小到大,先生成可溶于有机溶剂的树脂,继而得到不溶但可溶胀、加热时不熔但变软的树脂,再继续反应,得到不熔(热固性)、不溶的树脂,称为酚醛树脂。
酸催化过程中也有平均分子量由小到大的过程,但各种分子量的产物都可溶于有机溶剂,为热塑性。
碱催化得到交联结构的树脂,具有良好的绝缘、耐温、耐老化、耐化学腐蚀等性能,用于电子、电气、塑料、木材、纤维等工业。
酸催化一般得到线性结构的树脂状物,主要用于油漆工业脲醛树脂urea-formaldehyderesins又称脲甲醛树脂,是尿素与甲醛反应得到的热固性树脂。
常用热固性塑料材质
常用的热固性塑料品种常用的热固性塑料品种有酚醛树脂、脲醛树脂、三聚氰胺树脂、不饱和聚酯树脂、环氧树脂、有机硅树脂、聚氨酯等.1.酚醛树脂(PF)酚醛树脂是历史上最长的塑料品种之一,俗称胶木或电木,外观呈黄褐色或黑色,是热固性塑料的典型代表。
酚醛树脂成型时常使用各种填充材料,根据所用填充材料的不同,成品性能也有所不同,酚醛树脂作为成型材料,主要用在需要耐热性的领域,但也作为粘接剂用于胶合板、砂轮和刹车片。
2.脲醛树脂(UF)脲醛树脂是可用作模压料、粘接剂等的无色塑料,由尿素和甲醛制备。
脲醛树脂模压料填加有纤维素。
而且硬度、机械强度优良。
另一方面,有发脆、具有吸水性、尺寸稳定性不良的缺点,甚至静置也往往产生裂纹。
脲醛树脂可制造餐具、瓶盖等日用品和机械零部件,还可做粘接剂。
3.三聚氰胺-甲醛树脂(MF)三聚氰胺-甲醛树脂又称蜜胺、密胺密、美耐皿。
这种塑料弥补了脲醛树脂不耐水的缺点,但价格比脲醛树脂高。
由于三聚氰胺-甲醛树脂与脲醛树脂一样无色透明,成型色彩鲜艳,又由于具有耐热性、表面硬度大、机械特性、电学性能良好、耐水性、耐溶剂性和耐化学药剂性优越,所以可用于餐具、各种日用品(包括家具)、工业用品的领域。
4.不饱和聚酯树脂(UF)不饱和聚酯树脂是具有不同粘度的淡黄或琥珀色的透明液体。
因为不饱和聚酯树脂强度不高,故常加入玻璃纤维等增强材料使用,产品俗称玻璃钢。
不饱和聚酯树脂固化前呈液体状,而且不加压也可成型,甚至可在常温下固化,因而可用各种加工方法加工成制品。
5.环氧树脂(EP)环氧树脂是用固化剂固化的热固性塑料。
它的粘接性极好,电学性质优良,机械性质也良好。
环氧树脂的主要用途是作金属防蚀涂料和粘接剂,常用于印刷线路板和电子元件的封铸。
酚醛树脂(PF树脂)研究~~
酚醛树脂(PF树脂)研究~~酚醛树脂(PF树脂)⾸先由德国化学家A.Bayer在1872年通过苯酚与甲醛反应制得的,⽽其⼯业化还是美国化学家L.H.Baekeland在1909年先后发表了两项酚醛树脂胶粘剂⼯业合成专利的基础上逐步发展起来的。
19世纪20年代末30年代初,PF树脂胶粘剂开始⼴泛⽤于⽣产耐沸⽔、耐候的胶合板。
如今,酚醛树脂胶粘剂以其胶接强度⾼、耐⽔、耐热、耐磨、耐化学药品腐蚀、成本较低等优点⽽⼴泛应⽤于⽊材加⼯业,其⽤量仅次于脲醛树脂胶粘剂,特别是在⽣产耐⽔、耐候⽊制品中具有脲醛树脂胶粘剂⽆可⽐拟的优势。
另外,随着⼈们对⽊制品等甲醛释放给健康造成危害的认识的提⾼,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》的颁布与实施,酚醛树脂胶粘剂及其胶接制品由于较⼩的甲醛释放问题,⽽必然会得到更进⼀步的发展,将成为最有希望最终取代脲醛树脂胶粘剂的有⼒候选之⼀。
然⽽,酚醛树脂胶粘剂也存在着颜⾊深、固化后的胶层硬脆、易龟裂、成本较脲醛树脂胶粘剂贵等缺点;特别是酚醛树脂胶粘剂固化温度⾼、固化速度慢(⼀般要在130~160℃下热压才能得到好的胶合强度),造成⽣产效率低、能量和设备消耗⼤。
这些都限制了酚醛树脂胶粘剂更⼴泛的应⽤。
因此,提⾼酚醛树脂胶粘剂的固化速度、降低固化温度是⽊材加⼯业的⼀个⾮常重要的课题,决定着酚醛树脂胶粘剂的⽣命⼒,在⼀定程度上也影响着⽊材⼯业的发展。
为此,世界各国的科技⼯作者在这⼀⽅⾯进⾏了⼤量研究,取得了可喜成果。
酚醛树脂(未特别指明的情况下,是指⽊材⼯业常⽤的碱催化条件下合成的⽔溶性热固性甲阶初期树脂)的固化速度跟树脂的甲醛/苯酚的摩尔⽐、催化剂种类与⽤量、树脂浓度、反应程度、固化温度、固化促进剂的种类与⽤量、添加剂的种类与⽤量等有关。
1 酚醛树脂胶粘剂合成配⽅、⼯艺改进研究发现[1],当树脂浓度、固化温度等⼀定时,树脂的甲醛/苯酚的摩尔⽐(在⼩于3的情况下)越⾼固化速度越快。
尿素改性酚醛树脂胶粘剂的研究
尿素改性酚醛树脂胶粘剂的研究1 前言酚醛树脂和塑料是世界上最早实现工业化的合成树脂,迄今已有80 多年的历史。
酚醛树脂具有优异的胶结强度和耐水性;在高温高湿的环境中有相当高的耐久性;耐酸、耐化学药剂的侵蚀;具有广泛改性的特点,能与多种树脂混合使用,是一类性能优良的结构胶粘剂。
在美国、日本和一些欧洲国家,木材工业中酚醛树脂胶粘剂的用量是脲醛树脂胶的两倍以上。
在我国,酚醛树脂胶的用量较少,木材工业使用的胶粘剂80%以上是脲醛树脂胶,主要原因在于制造脲醛胶的主要原料——尿素价格远低于苯酚,而且脲醛树脂固化速度快,因此在室内用人造板生产中广泛应用。
但随着我国经济的发展,整体消费结构正向建筑业倾斜,因此室外用人造板的市场前景十分广阔。
例如酚醛胶刨花板可用于室外做墙板、混凝土模板、包装材料、地板、还可以取代部分珍贵木材和部分钢材来制造车辆车厢板。
此外,值得一提的是,近年来的研究发现,火灾事故中烟和毒性气体的放出是人员损伤和死亡的主要原因,阻燃和燃烧速度成为衡量建筑材料的关键性能指标,而酚醛树脂复合材料具有不燃性、低发烟率、少或无毒性气体放出,因此,在美国等国家酚醛树脂胶粘剂的用量很大。
但酚醛树脂胶由于存在以下缺点,限制了市场对它的需求。
(1)固化时间长,生产线的劳动生产率不高;(2)价格较贵;(3)含有游离酚、游离醛,如果释放量超标会影响人体健康。
针对上述问题,人们对酚醛胶进行了广泛的改性,在保证酚醛树脂优良物理、化学性能的前提下,缩短树脂固化时间;降低胶中的游离酚、游离醛含量;降低酚醛胶的生产成本成为研究的热点。
尤其在缩短树脂固化时间方面已取得了很大进步。
其中利用廉价的尿素替代部分苯酚,合成固化速度快、成本低的复合型酚醛树脂是酚醛树脂改性的有效途径。
2 试验材料与方法2.1. 改性酚醛树脂胶的合成2.1.1 主要原料见表12.1.2 制备工艺2.1.2.1 未改性酚醛树脂制备工艺将计量好的苯酚、氢氧化钠和水同时投入反应釜,搅拌10~15 分钟,使内温降至40~42℃,加入一部分甲醛,升温至80~85℃,保温反应45min 后,在10~15min 内将反应液加热至沸腾,在沸腾状态下保持10min,降温至80~85℃,加入剩余甲醛,在85~90℃下反应至粘度合格,降温至30℃出料。
间苯二酚甲醛树脂和酚醛树脂的关系
间苯二酚甲醛树脂和酚醛树脂的关系嘿,伙计们!今天我们来聊聊一个很有趣的话题:间苯二酚甲醛树脂和酚醛树脂的关系。
你们知道吗,这两者可是有着千丝万缕的联系呢!别急,让我慢慢地给你们道来。
让我们来认识一下这两个家伙。
间苯二酚甲醛树脂,简称MDF,是一种由甲醛和间苯二酚反应制成的树脂。
而酚醛树脂,又称为脲醛树脂,是由甲醛和尿素反应制成的一种树脂。
听起来有点复杂吧?没关系,我会尽量用简单的语言来解释。
那么,为什么这两者之间会有关系呢?这要从它们的性质说起。
MDF和酚醛树脂都是非常坚固、耐用的材料,广泛应用于家具、地板、建筑等领域。
它们都有着很好的抗水、抗热、抗腐蚀等性能,所以在很多场合都能派上用场。
不过,虽然它们都是树脂,但它们的制作过程却有很大的不同。
MDF是通过将间苯二酚和甲醛混合,然后加热反应生成的。
而酚醛树脂则是通过将甲醛和尿素混合,然后加入固化剂(如多聚甲醛)进行固化反应生成的。
这两种方法虽然原理不同,但最终得到的结果却是相似的。
其实,除了性质和制作过程之外,MDF和酚醛树脂还有一个共同点,那就是它们都含有甲醛。
是的,你没听错,就是那个让人又爱又恨的甲醛。
甲醛虽然有很多用途,但是它也是一种有害物质,长时间接触会对人体造成伤害。
所以在使用这些材料的时候,我们一定要注意安全,尽量减少甲醛的释放。
好了,现在我们已经了解了MDF和酚醛树脂的基本情况。
接下来,我们再来聊聊它们之间的“亲戚关系”。
实际上,MDF和酚醛树脂并不是直接相关的两种材料,它们只是在某些方面有相似之处。
但是,由于它们的制作过程中都使用了甲醛,所以它们之间还是有一定的联系的。
总的来说,MDF和酚醛树脂之间的关系就像是亲戚一样。
虽然它们不是直接相关的两种材料,但是它们之间还是有很多共同点的。
而且,由于它们都是非常实用的材料,所以在很多场合都能发挥重要作用。
好了,今天的话题就聊到这里啦!希望我对MDF和酚醛树脂之间的关系进行了详细的解释。
如果你们有什么问题或者想法,欢迎在评论区留言告诉我哦!下次再见啦!。
两种树脂胶合重组竹结构材的性能比较
两种树脂胶合重组竹结构材的性能比较
一、文献综述
1. 树脂胶合重组竹结构材料
树脂胶合重组竹结构材料是利用树脂将竹材进行加工和胶合,形成具有一定强度和稳定性的新型竹材制品。
树脂胶合重组竹结构材料不仅可以利用废弃的竹材资源,还可以改善竹材的物理和力学性能,提高其使用寿命和使用范围。
目前,市面上常见的树脂胶合重组竹结构材料主要有酚醛树脂和酚醛脲醛树脂两种类型。
它们具有较好的耐水、耐腐蚀性能,能够有效延长竹材的使用寿命。
树脂胶合重组竹结构材料具有优异的物理和力学性能,比如强度高、稳定性好、耐磨损、防水防腐等特点。
与传统的木质材料相比,树脂胶合重组竹结构材料在强度、耐久性和可塑性等方面都有显著优势。
树脂胶合重组竹结构材料在建筑、家具、装饰材料和工艺品等领域有着广阔的应用前景。
树脂胶合重组竹结构材料的应用范围十分广泛。
在建筑领域,树脂胶合重组竹结构材料可以用于制作楼梯、地板、墙板、天花板等建筑构件;在家具领域,可以制作各种家具和家居用品;在装饰材料领域,可以制作各种墙面装饰板、地面装饰板和吊顶材料;在工艺品领域,可以制作竹编艺术品、雕刻艺术品等。
由此可见,树脂胶合重组竹结构材料在各个领域均有着重要的应用价值。
二、酚醛树脂与酚醛脲醛树脂的比较
1. 酚醛树脂
酚醛脲醛树脂是一种在酚醛树脂基础上经过改性得到的新型树脂胶合剂。
与传统的酚醛树脂相比,酚醛脲醛树脂在耐水性能和耐腐蚀性能上有着更好的表现。
在树脂胶合重组竹结构材料的制备过程中,酚醛脲醛树脂能够有效地提高竹材的耐久性和稳定性,使得竹材具有更好的防腐蚀和防潮性能。
酚醛脲醛树脂在一些对耐久性要求较高的领域有着广泛的应用。
粘合剂的配方
一、木(竹)材粘合剂(一)酚醛粘合剂配方1酚醛树脂木材粘合剂配方2 制造胶合板用214#酚醛树脂胶配方3粉状酚醛树脂粘合剂配方4 木材加工用钡酚醛树脂胶配方5木屑板胶配方6生产纤维板用粘合剂配方7 建筑及木制品用粘合剂配方8防虫胶合板粘合剂配方9酚醛树脂粘合剂配方10 酚醛树脂与脲醛树脂复合粘合剂(二)脲醛粘合剂配方1BL-甲醛消纳剂用于脲醛树脂胶配方2 低毒脲醛树脂胶配方3用于刨花板的低毒脲醛胶配方4 低游离甲醛改性脲醛胶配方5粉状低毒脲醛木材胶六则配方6 低游离甲醛脲醛树脂粘合剂配方7胶合板用低毒脲醛树脂胶配方8 木素改性脲醛粘合剂配方9改性脲醛树脂粘合剂配方10改良脲醛树脂粘合剂配方11复合板生产用粘合剂配方12 胶合板用泡沫脲醛树脂胶配方13制锯末刨花板的淀粉脲醛复合胶配方14 竹木制品粘合用粘合剂配方15竹制品粘合用粘合剂配方16 耐水木材粘合剂配方17 刨花板防水性粘合剂配方18耐沸水木材胶配方19绿色环保脲醛树脂(三)EVA胶及PVAC胶配方1木材加工胶两则配方2 木工贴边用热熔胶(一)配方3木工贴边用热熔胶(二)配方4 人造板封边用热熔胶(一)配方5 人造板封边用热熔胶(二)配方6 家具封边用热熔胶(一)配方7家具封边用热熔胶(二)配方8家具封边用热熔胶(三)配方9 层压板粘合用热熔胶(一)配方10 层压板粘合用热熔胶(二)配方11拼接单板用热熔胶配方12 高档家具粘合剂配方13装饰板及木家具粘合剂配方14外加交联剂的改性胶乳配方15改性聚乙酸乙烯酯乳液配方16聚乙酸乙烯酯粘合剂三则(四)其他木(竹)材粘合剂配方1聚乙烯醇改性木材胶配方2 木材乳胶配方3HDI改性PVA粘合剂配方4vAc—MMA—AA—AN四元核壳共聚乳液粘合剂配方5复合木的粘合剂配方6木材粘接用耐火粘合剂配方7木器粘合剂(A032)配方8 氯丁树脂粘合剂(一)配方9氯丁树脂粘合剂(二)配方10家具用不燃丁苯粘合剂配方11无公害胶合板粘合剂配方12环保型家具用粘合剂配方13防冻自乳胶配方14 装饰板用粘合剂配方15家具用热熔胶配方16胶合板及木材用粘合剂配方17胶合板用粘合剂配方18 苯酚淀粉混合粘合剂配方19层合强度高的胶合板粘合剂配方20氨基树脂粘合剂配方21制胶合板用血粉蛋白粘合剂(一)配方22 制胶合板用血粉蛋白粘合剂(二)配方23三合板胶接用环氧胶配方24 无毒无味木材胶配方25 软木屑用粘合剂(一)配方26 软木屑用粘合剂(二)配方27木器红木家具粘合剂配方28聚酯树脂热熔胶……二、纸及纸品粘合剂三、包装材料用粘合剂四、鞋及皮革粘合剂五、塑料橡胶粘合剂六、玻璃、陶瓷用粘合剂七、植绒粘合剂八、化工防腐粘合剂九、金属粘合用粘合剂十、金属与非金属的粘合剂十一、多种非金属材料适用的粘合剂十二、多功能、万能粘合剂十三、多用途的压敏粘合剂十四、有特殊性能的粘合剂十五、行业专用粘合剂十六、粘接表面的预处理。
脲醛树脂形成的基本原理
脲醛树脂形成的基本原理脲醛树脂胶从外观形式看,主要有液状和粉状树脂两种:①液体树脂胶是黏稠状的液体,固体含量随创造条件不同而异。
该种树脂有较大的不稳定性,若生产工艺不严格控制,树脂的储藏期将大大地缩短,普通可储藏2~6个月。
储藏期过长,逐渐变稠,甚至凝胶失去效用;②粉状树脂胶需经喷雾干燥制得。
因为它的低分子缩聚物能溶于水,不需特别溶剂,且能缩短固化时光,不论在常温或加热条件下均能很快固化,用法便利。
粉状)脲醛树脂胶的储藏期可长达1~2年之久。
与的反应是非常复杂的。
与都是富于反应性的物质,加之溶液中还含有其他物质,这些物质也参加响化学反应。
尿素是阴离子反应体,是阳离子反应体。
现就其在不同酸度条件下的反应介绍如下。
(1)碱性条件下反应在碱性条件下,甲醛分子内形成离子与尿素的-NH2中的N原子的非共有电子对相配位。
第二,-NH2的H脱离,中和生成一羟甲基脲。
反应式如下:同样,另一个-NH2也和甲醛反应,生成。
但是-NH2和-NH-的反应性差异很大,假如过量无数,也可生成三羟甲基脲和四羟甲基脲,它们的存在还惟独间接的证实。
反应还可以生成环状衍生物尤戎(Uron,杂氧-3,5-二氮环己基-4-酮,结构式如下)、一羟甲基尤戎以及二羟甲基尤戎。
第二,为了举行脲醛树脂的缩合反应,正如下节酸性下反应所述,必需考虑H+应成为羟甲基阳离子生成的缘由,由于[H+]=10-14/[OH-]([H+]=10-14/[OH]),所以H+离子少,即在碱性条件下,难以发生缩合反应。
(2)酸性条件下反应酸性下反应在脲醛树脂创造上是最重要的,左右这个反应的是反应液中氢离子的浓度。
甲醛的水合物甲二醇在氢离子存在下生成羟甲基阳离子,这个阳离子与尿素中氮的非共有电子对配位,再使H+脱离,生成一羟甲基脲: 这是在酸性条件下的加成反应机理,再由这个一羟甲基脲脱水生成亚甲基脲,亚甲基脲与尿素结合生成亚甲基二脲,即举行以下的缩合反应:以上的加成反应与缩合反应交替举行,生成物进一步缩聚形成以亚甲基为主体、少量醚键衔接的线型或支链型的初期树脂,它是不同缩合第1页共4页。
常见四种导电胶粘剂
第一类酚醛树脂一、简介:酚醛(Phenol Formaldehyde,简称PF)树脂也叫电木,又称电木粉。
原为无色或黄褐色透明物,市场销售往往加着色剂而呈红、黄、黑、绿、棕、蓝等颜色,有颗粒、粉末状。
耐弱酸和弱碱,遇强酸发生分解,遇强碱发生腐蚀。
不溶于水,溶于丙酮、酒精等有机溶剂中。
苯酚醛或其衍生物缩聚而得。
二、结构式:三、分类:(1)固体酚醛树脂:为黄色、透明、无定形块状物质,因含有游离酚而呈微红色,实体的比重平均1.7左右,易溶于醇,不溶于水,对水、弱酸、弱碱溶液稳定。
由苯酚和甲醛在催化剂条件下缩聚、经中和、水洗而制成的树脂。
因选用催化剂的不同,可分为热固性和热塑性两类。
酚醛树脂具有良好的耐酸性能、力学性能、耐热性能,广泛应用于防腐蚀工程、胶粘剂、阻燃材料、砂轮片制造等行业。
(2)液体酚醛树脂:为黄色、深棕色液体,如:碱性酚醛树脂主要做铸造黏结剂。
用途:用作氯丁胶粘剂的增粘树脂、丁基橡胶的硫化剂等。
[1]四、实验制取:苯酚和甲醛在酸性或碱性的催化剂作用下,通过缩聚反应生成酚醛树脂。
在酸性催化剂作用下,苯酚过量时生成线型热塑性树脂;在碱性催化剂作用下,甲醛过量时生成体型热固性树脂。
五、工业合成原理:(1)加成反应在适当条件下,一元羟甲基苯酚继续进行加成反应,就可生成二元及多元羟甲基苯酚。
(2)缩合及缩聚反应随反应条件的不同可以发生在羟甲基苯酚与苯酚分子之间,也可发生在各个羟甲基苯酚分子之间。
包括:缩合反应不断进行的结果,将缩聚形成一定分子量的酚醛树脂,由于缩聚反应具有逐步的特点,中间产物相当稳定因而能够分离而加以研究。
六、加聚反应和缩聚反应加聚反应加成聚合反应的简称,是指以不饱和烃或含不饱和键的物质为单体,通过不饱和键的加成,聚合成高聚物的反应。
例如,乙烯加聚成聚乙烯,加聚反应根据参加反应的单体种类,又分为均聚反应和共聚反应。
仅由一种单体发生的加聚反应叫做均聚反应,合成聚乙烯的反应就是均聚反应。
人造板工业胶粘剂标准和地板板材环保标准
人造板工业胶粘剂标准和地板板材环保标准人造板生产企业主要存在甲醛等高毒物质、粉尘、噪声及其他有毒有害物质等多种职业危害因素。
有毒有害物质主要存在于胶粘剂,职业危害主要存在于制胶工序和施胶工序。
木材及人造板工业胶粘剂按主要合成原料分为脲醛树脂、酚醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂等。
(一)脲醛树脂按用途分为冷压用、胶合板和细木工板用、刨花板用、中(高)密度纤维板用、浸渍用。
加入少量三聚氰胺的改性脲醛树脂也用于生产中E0、E1级高密度纤维板和刨花板。
主要原料为甲醛和尿素,辅料是液碱、甲酸、氨水、三乙醇胺、硫酸铵等。
脲醛树脂对人体的主要危害是游离甲醛。
标准要求脲醛胶游离甲醛含量≤0.3%。
(二)酚醛树脂按用途分为浸渍用和胶合用。
主要原料为苯酚和甲醛,辅料是液碱。
酚醛树脂对人体的主要危害是游离甲醛和游离苯酚。
标准要求酚醛胶游离甲醛含量≤0.3%,游离苯酚含量≤6%。
苯酚在常温下为无色针状结晶或白色结晶熔块,皮肤接触苯酚水溶液或纯苯酚时,会引起麻醉中毒,并变以溃疡,具有强烈的腐蚀性。
(三)三聚氰胺甲醛树脂用途主要是浸渍用。
主要原料是三聚氰胺和甲醛,辅料为液碱、己内酰胺、二乙二醇、1.4—丁二醇。
三聚氰胺甲醛树脂对人体的主要危害是游离甲醛。
标准要求脲醛胶游离甲醛含量≤0.3%。
地板板材环保标准参考按照我国的环保标准,根据甲醛释放限量的概念,地板板材中的甲醛限量等级分成三个级别,即E2≤5.0mg/L,E1≤1.5mg/L,E0≤0.5mg/L。
在我国,板材达到E2级标准即可,即E2、E1和E0级板材都被可被称作环保板材,但是由于消费者环保意识的提高,现在市面上多见E1级甚至E0级板材。
中心以化工行业技术需求和科技进步为导向,以资源整合、技术共享为基础,分析测试、技术咨询为载体,致力于搭建产研结合的桥梁。
以“专心、专业、专注“为宗旨,致力于实现研究和应用的对接,从而推动化工行业的发展。
E0标准是允许板材中存在甲醛的,不过不能超过0.5mg/L,这是最高上限;下限应该是木材本身醛的最高含量(木材自身醛含量一般为0.12mg/L-0.04mg/L),就是说下限是0.12mg/L。
4 酚醛树脂胶粘剂
• C6H5ONa+CO2十H2O—— C6H5OH+NaHCO3
精品课件
Hale Waihona Puke • 苯酚的羟基系供电子基团,使苯环上的电子云密
度增加,尤其是羟基的邻、对位增加的更多。因 此苯环易发生亲电取代反应,并且取代基主要在 酚羟基的邻、对位上,即苯酚有三个反应活性点 。
• 苯酚与溴水作用立即生成白色沉淀,这个反应很
• 苯酚根据其来源可分为煤焦油苯酚和合成苯酚两
种。煤焦油(炼焦工业的副产物)苯酚是从煤焦 油中提取出来的,但它的产量远不能满足工业的 需要,所以苯酚的来源主要是采用合成方法得到 的。
精品课件
• 二 甲酚 • 分子式:CH3C6H4OH;分子量:108.1。甲酚为含有
一个甲基的一元酚,它有三种异构体,即邻甲酚 、对甲酚和间甲酚。
精品课件
4.1 合成酚醛树脂的原料
• 合成酚醛树脂的酚类主要是苯酚及其衍生物(二
甲酚、间苯二酚、多元酚等),醛类主要是甲醛 ,还有乙醛、糠醛等,催化剂有盐酸、草酸、硫 酸、对甲苯磺酸、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化 钡、氨水、氧化镁和醋酸锌等。合成酚醛树脂所 用原料不同,生成树脂的性能差异较大。因此了 解它们的性质,并根据所合成树脂的性能要求正 确选择和使用原料是十分重要的。
精品课件
• 二甲酚外观为无色或棕褐色的透明液体,其中3,
5二甲酚有三个反应活性点,能与醛作用生成网状 结构热固性树脂;有两个反应活性点的2,3、2, 5、3,4二甲酚只能生成线性热塑性树脂;仅有一 个反应活性点的2,4、2,6二甲酚不能参与反应 形成树脂。
• 二甲酚是从煤焦油分离出苯酚和甲酚后剩下的高
,能溶于水、醇、醚、甘油,但难溶于苯,间苯 二酚是极弱的酸。
固化型脲醛树脂胶粘剂配方. 环氧酚醛树脂胶配方和生产工艺
固化型脲醛树脂胶粘剂配方固化型脲醛树脂胶粘剂(系列)木器用胶[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]原料名称规格%重量份Ⅰ重量份Ⅱ尿素9718.510.0(分二次加入,第一次3/4,第二次1/4)甲醛3747.537.2氢氧化钠30适量适量(调pH=6.5~7.0)固化剂20适量0.5(六次甲基四胺)[制法]根据脲醛树脂胶粘剂的工艺特点,确定如下工艺流程:纤维板用胶[配方]原材料名称规格,%重量份尿素9810甲醛3732改性剂三聚氰胺工业品6.6NaOH40适量NH4Cl20适量[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]原料名称规格,%重量份ⅠⅡ尿素≥9830~6040~80甲醛37160棗脲醛预缩液*(尿:醛=1:2.6)300NaOH40适量适量甲酸20适量适量石蜡乳液3020~2416~20六亚甲基四胺工业品——0.4~1氯化铵2011~3*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。
热固性塑料种类
本文摘自再生资源回收-变宝网()热固性塑料种类常用的热固性塑料品种有酚醛树脂、脲醛树脂、三聚氰胺树脂、不饱和聚酯树脂、环氧树脂、有机硅树脂、聚氨酯等。
具体如下:酚醛树脂(PF)酚醛树脂是历史上最长的塑料品种之一,俗称胶木或电木,外观呈黄褐色或黑色,是热固性塑料的典型代表。
酚醛树脂成型时常使用各种填充材料,根据所用填充材料的不同,成品性能也有所不同,酚醛树脂作为成型材料,主要用在需要耐热性的领域,但也作为粘接剂用于胶合板、砂轮和刹车片。
脲醛树脂(UF)脲醛树脂是可用作模压料、粘接剂等的无色塑料,由尿素和甲醛制备。
脲醛树脂模压料填加有纤维素。
而且硬度、机械强度优良。
另一方面,有发脆、具有吸水性、尺寸稳定性不良的缺点,甚至静置也往往产生裂纹。
脲醛树脂可制造餐具、瓶盖等日用品和机械零部件,还可做粘接剂。
三聚氰胺-甲醛树脂(MF)三聚氰胺-甲醛树脂又称蜜胺-甲醛树脂这种塑料弥补了脲醛树脂不耐水的缺点,但价格比脲醛树脂高。
由于三聚氰胺-甲醛树脂与脲醛树脂一样无色透明,成型色彩鲜艳,又由于具有耐热性、表面硬度大、机械特性、电学性能良好、耐水性、耐溶剂性和耐化学药剂性优越,所以可用于餐具、各种日用品(包括家具)、工业用品的领域。
不饱和聚酯树脂(UF)不饱和聚酯树脂是具有不同粘度的淡黄或琥珀色的透明液体。
因为不饱和聚酯树脂强度不高,故常加入玻璃纤维等增强材料使用,产品俗称"玻璃钢"。
不饱和聚酯树脂固化前呈液体状,而且不加压也可成型,甚至可在常温下固化,因而可用各种加工方法加工成制品。
环氧树脂(EP)环氧树脂是用固化剂固化的热固性塑料。
它的粘接性极好,电学性质优良,机械性质也良好。
环氧树脂的主要用途是作金属防蚀涂料和粘接剂,常用于印刷线路板和电子元件的封铸。
有机硅树脂(SI)与前述的各树脂不同,主要成分不是碳,而是硅,因此价格高。
但是有机硅树脂耐热180℃,经特殊处理可耐500℃,耐寒性良好,物理性质不随温度变化,是一种耐化学药品性、耐水性和耐候性优良的热固性塑料,它的耐热制品是生产电子工业元器件的材料。
脲醛树脂
1.成本低。环保甲醛售价完全和市售普通甲醛一样。尿素用量小,占总甲醛的30%,比普通环保脲醛树脂节 省约近50%尿素。
2.环保。该树脂游离甲醛含量很低,在制造过程中,味道就很小。成胶后,几乎闻不到甲醛味道。用该树脂 制成的胶合板,经技术监督局化验、检测,完全达到了国标E2级和E1级。
3.生产工艺简单。甲醛和尿素都是一次投料,前期甚至无需调节PH值,极易操作。
生产工艺流程
生产工艺
工艺特点
1.将环保甲醛400公斤和普通甲醛600公斤,加入反应釜内,开动搅拌器。加聚乙烯醇(2099或2299型号) 2~4公斤。
2.加尿素300公斤,开始升温。 3.保温反应结束后,用氯化铵调节PH值。 4.成胶后,降温至45℃,停止搅拌,即可放料。 该工艺制作简单,操作方便,容易掌握。
(4)着色剂着色剂可赋予塑料鲜艳的色彩,选用着色剂时要注意,所用着色剂的着色能力强,在塑料中能分 散均匀,在加工温度下和长期的日光照射时不变色,不从制品中析出。
应用
用作乳液胶黏剂的交联剂。可与聚醋酸乙烯乳液中的一OH反应交联,提高耐水性和耐热性。脲醛树脂分子 的—CH2OH和NH2能与丙烯酸改性的乳液分子中的--COOH在一定程度上进行缩合交联,减少了亲水基团,耐水性改 善,抗冻能力也增强。
概述
脲醛树脂,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,
(2)固化剂压塑粉中所用的固化剂要求具有一定的潜伏性,常用的有草酸、邻苯二甲酸、苯甲酸、一氯乙酸 等。
脲醛树脂特征峰
脲醛树脂特征峰
(原创版)
目录
1.脲醛树脂的概述
2.脲醛树脂的特征峰
3.脲醛树脂的应用领域
正文
一、脲醛树脂的概述
脲醛树脂,又称酚醛树脂,是一种常见的高分子有机合成材料。
它是由酚和尿素在催化剂的作用下,通过缩聚反应生成的一种高聚物。
脲醛树脂因其具有优良的性能,如耐热、耐腐蚀、耐磨损、绝缘性能好等,被广泛应用于各个领域。
二、脲醛树脂的特征峰
脲醛树脂的特征峰是指在红外光谱图中,脲醛树脂所特有的波峰。
通过对脲醛树脂进行红外光谱分析,可以发现其特征峰主要出现在以下几个波数范围内:
1.3300-3000cm-1:这个波数范围内的特征峰主要是由脲醛树脂中的N-H 键的伸缩振动所致。
2.1700-1600cm-1:这个波数范围内的特征峰主要是由脲醛树脂中的C=O 键的伸缩振动所致。
3.1400-1200cm-1:这个波数范围内的特征峰主要是由脲醛树脂中的C-N 键的伸缩振动所致。
4.1000-800cm-1:这个波数范围内的特征峰主要是由脲醛树脂中的Si-O 键的伸缩振动所致。
三、脲醛树脂的应用领域
脲醛树脂因其优良的性能,被广泛应用于以下几个领域:
1.粘合剂:脲醛树脂可以作为粘合剂,用于粘合木材、纸张、皮革等材料。
2.涂料:脲醛树脂可以作为涂料,用于涂覆家具、汽车、电器等产品。
3.塑料:脲醛树脂可以作为塑料,用于制作各种日用品、工业用品等。
4.印刷电路板:脲醛树脂可以作为印刷电路板的基材,用于电子行业。
5.建筑材料:脲醛树脂可以作为建筑材料,用于制作混凝土、保温材料等。
以上就是脲醛树脂特征峰的相关内容。
建筑材料--合成树脂
合成树脂合成树脂的种类很多,而且随着有机合成工业的发展和新聚合方法的不断出现,合成树脂的品种还在继续增加。
但是,真正获得广泛应用的合成树脂不过20种左右,在此,仅介绍一些在土木工程材料中经常使用的合成树脂。
1.热塑性树脂(1)聚乙烯(PE)。
聚乙烯是由乙烯单体聚合而成,按合成时的压力分为高压聚乙烯和低压聚乙烯。
高压聚乙烯又称低密度聚乙烯,分子量较小,支链较多,结晶度低,质地柔软。
低压聚乙烯又称高密度聚乙烯,其分子量较大,支链较少,结晶度较高,质地较坚硬。
聚乙烯具有良好的化学稳定性及耐低温性,强度较高,吸水性和透水性很低,无毒,密度小,易加工,但耐热性较差,且易燃烧。
聚乙烯主要用于生产防水材料(薄膜、卷材等)、给排水管材(冷水)、电绝缘材料、水箱和卫生洁具等。
(2)聚氯乙烯(PVC)。
聚氯乙烯是建筑材料中应用最为普遍的聚合物之一。
在室温条件下,聚氯乙烯树脂是无色、半透明、坚硬而性脆的聚合物。
但通过加入适当的增塑剂和添加剂,便可制得软硬和透明程度不同、色调各异的聚氯乙烯制品。
聚氯乙烯的机械强度较高,化学稳定性好,具有优异的抗风化性能及良好的抗腐蚀性,但耐热性较差,使用温度范围一般为-15℃~55℃。
硬质聚氯乙烯主要用作天沟、落水管、外墙覆面板、天窗及给排水管。
软质聚氯乙烯常加工为片材、板材、型材等,如卷材地板、块状地板、壁纸、防水卷材和止水带等。
(3)聚苯乙烯(PS)。
聚苯乙烯为无色透明树脂,易于着色,易于加工成型,耐水、耐光、耐腐蚀,绝热性好。
但其性脆,耐热性差(不超过80℃),并且易燃。
聚苯乙烯在建筑中主要用于制作泡沫塑料,其隔热保温性能优异。
此外,聚苯乙烯也常用于涂料和防水薄膜的生产。
(4)聚丙烯(PP)。
聚丙烯为白色蜡状体,密度较小,约为(0.90~0.91)g/cm3;其耐热性好(使用温度可达110℃~120℃),抗拉强度较高,刚度较好,硬度高,耐磨性好,但耐低温性差,易燃烧,离火后不能自熄。
木质素材料
3 自由基共聚合反应
一般以乙烯基单体作为共聚单体。常用的乙烯基单体包 括苯乙烯、丙烯酰胺、丙烯酸、丙烯酸酯、丙烯腈等。 常见的接枝共聚方法,主要包括辐射接枝和化学接枝。辐 射接枝主要包括紫外光,γ高能射线照射引发,化学接枝的引发 剂主要包括铈盐,H202-Fe(Ⅱ)、高锰酸钾、过硫酸盐等。化 学引发大致有两种方式:一是引发剂进攻木质素骨架上的官能 团,产生接枝点;二是引发剂与木质素反应生成可反应的官能 团,得到一种木质素的衍生物。
2木质素的超分子结构
超分子是20世纪30年代提出的一个用于描述分子缔合而 形成的有序体系的概念。通过分子间作用力缔合作用聚集、 组织在一起的分子聚集体称为超分子。 研究木质素的超分子结构具有较大的难度。 在19世纪60年代,人们观察到分离的木质素碎片的球状 结构;70年代又发现木质素在植物纤维原料中呈球形粒子状 存在。这表明木质素在一定的结构层次中表现出有序性,而并 非过去人们所认为的那样完全处于无序状态。
在同样的合成条件下,阔叶木、针叶木和草类木质素分 别与丙烯酰胺接枝共聚产物的产率大小顺序为阔叶木﹥针叶 木﹥草类。原因可能是木质素的甲氧基含量含量越高,接枝反 应产率越高。 由于木质素分子中的酚羟基对有机过氧化物引发剂和偶 氮类引发剂具有阻聚作用,故不能用这两类引发剂引发。通常 会用氧化还原型引发剂引发反应。 氯化钙和过氧化氢复合引发体系较具代表性。
碱木质素经过磺化后得到的木质素产品称为磺化木质素, 其用途与木质素磺酸盐有些相似。木质素磺酸盐或磺化碱木 质素,来源丰富,根据其使用性能不同。 目前利用表面活性之特点,木质素及其改性产物已经广 泛应用于工农业生产中。分散剂:混凝土添加剂、.染料分散 剂、水泥的粉碎助剂、水煤浆的分散剂、沥青乳化剂等。
1.2 磨木木质素
指接胶种类
指接胶种类指接胶啊,那可是个挺有趣的东西呢。
就像在家具制作这个大舞台上,指接胶就像是个幕后英雄,默默地把一块块木板拼接在一起,让它们紧紧相依,就好像一群小伙伴手拉手,谁也不松开。
咱先来说说脲醛树脂指接胶。
这脲醛树脂指接胶啊,价格比较亲民,就像菜市场里那些实惠的蔬菜一样,大家都能接受。
它的粘合力呢,还真就像那小小的蚂蚁能搬动比自己大好多倍的东西一样,相当厉害。
在一般的室内家具制作里,它可是常客。
比如说那些普通的书架啊,用脲醛树脂指接胶把木板一粘,稳稳当当的。
不过呢,它也有点小脾气,就是不太能经受住太潮湿的环境,要是老让它待在湿漉漉的地方,就像人老待在寒冷潮湿的地方会生病一样,它的粘合力就会慢慢变弱。
再讲讲酚醛树脂指接胶吧。
这酚醛树脂指接胶啊,就像是个坚强的战士。
它的耐高温和耐水性那可真是没得说。
如果把脲醛树脂指接胶比作是在室内温柔工作的小助手,那酚醛树脂指接胶就是能在各种恶劣环境下冲锋陷阵的勇士。
像厨房的橱柜,那里又热又可能有水渍,用酚醛树脂指接胶就再合适不过了。
它紧紧地抓住木板,就像树根深深扎进土地一样牢固。
只是呢,它的成本会高一些,就像那些高品质的进口水果,价格摆在那儿呢。
还有一种异氰酸酯指接胶。
这异氰酸酯指接胶可就像是个神秘的高手。
它的粘合力超级强,而且干燥速度还快。
这就好比是一场短跑比赛,它一下子就冲到了终点。
在一些对生产效率要求很高的家具厂里,它特别受欢迎。
就像那些快餐店里出餐速度特别快的菜品一样,能快速满足需求。
不过呢,这异氰酸酯指接胶就像个娇贵的小宝贝,储存和使用的时候得特别小心。
它对环境要求比较高,就像那些娇弱的花朵需要特定的温度和湿度一样。
不同的指接胶就像是不同性格和能力的小伙伴,在合适的地方就能发挥出巨大的作用。
脲醛树脂指接胶适合普通的、对环境要求不高的室内家具拼接;酚醛树脂指接胶适合那些需要在复杂环境下保持稳定的家具部件;而异氰酸酯指接胶适合追求效率但又能满足其特殊要求的生产场景。
酚醛树脂——精选推荐
酚醛树脂⽔性酚醛树脂胶粘剂的制备酚醛树脂是苯酚或取代苯酚同甲醛的反应产物。
改变酚和醛的种类,酚/酲摩尔⽐,催化剂的种类和⽤量,或者反应时间与温度,其反应⽣成物均会不同。
重要的商品酚包括苯酚C6H5OH,甲苯酚CH3C6H4OH,⼆甲苯酚(CH3)2C6H3OH,对叔丁基苯酚等。
所⽤酚/醛摩尔⽐与催化剂的种类,决定着酚醛树脂是酚端基还是羟甲基端基(-CH2OH)。
酚端基型酚醛树脂常称为“线性酚醛树脂”(novolac)或“两步型树脂”;这种树脂不是热反应性的,除⾮另外加⼊更多的甲醛,它们⼀般⽤六次甲基四胺(简称“六次”)在加热下交联固化。
如果分⼦链端为羟甲基,则可称为“甲阶酚醛树脂”(resole)或“⼀步型树脂”;这类树脂是热反应性的,在进⼀步加热下就会固化成热固性⽹状结构-除⾮将苯酚的邻位之⼀或对位预先封闭(例如采⽤对叔丁基苯酚)。
两步型树脂在酚过量(即较⾼酚/酲摩尔⽐)与酸性催化剂存在下制备;⼀步型树脂在醛过量(即较低酚/醛摩尔⽐)与碱性催化剂存在下制备。
⽔性酚醛树脂包括低分⼦量的⽔溶性酚醛树脂(主要是甲阶树脂)和⽔分散性酚醛树脂两类,后者可从包括线性酚醛树脂在内的多种酚醛树脂制成,且稳定得多。
1.⽔溶性甲阶酚醛树脂的制备⼀般甲阶酚醛树脂是否有⽔溶性或混溶性的关键是控制其加热反应的程度。
在醛过量与碱性催化剂存在下,最初⽣成的产物主要是苯酚中两个邻位和⼀个对位上的氢部分或全部被羟甲基取代。
在进⼀步加热下,可能发⽣两类缩合脱⽔反应导致分⼦量增⼤:⼀类为2个羟甲基之间缩合形成醚链节(-CH2-O-CH2),另⼀类为⼀个羟甲基同⼀个邻位或对位活泼氢原⼦之间反应产⽣次甲基链节。
在加热反应程度不⼤时,产物含有⽐例较多的亲⽔基团(如羟甲基等),是低粘度的⽔溶性液体;进⼀步反应脱⽔,在分⼦量增⼤的同时,亲⽔基团减少,就逐步变成同⽔混溶性很⼩或不混溶的⾼粘度液体,其后变成可粉碎的固体。
⼀般甲阶酚醛树脂的制备⼯艺,是把氢氧化钠催化剂加⼊到苯酚和甲醛中,然后逐步加热到80-100℃。
苯酚甲醛制酚醛树脂 尿素甲醛制脲醛树脂
酚醛树脂反应--酚醛树脂与缩聚反应酚醛树脂反应--酚醛树脂与缩聚反应酚醛树脂是世界上人工合成的第一类树脂材料,它具有良好的耐酸性能、力学性能、耐热性能,而且由于它原料易得,合成方便,目前仍被广泛应用酚醛树脂反应--酚醛树脂与缩聚反应酚醛树脂是世界上人工合成的第一类树脂材料,它具有良好的耐酸性能、力学性能、耐热性能,而且由于它原料易得,合成方便,目前仍被广泛应用。
在高中教材里,酚醛树脂作为缩聚反应的典例,阐述了单体分子聚合成高分子的一种形式。
与加聚反应不同,单体分子在发生缩聚反应时,生成的不仅仅是高分子化合物,还有小分子物质(如水)生成。
也正是因为单体间缩去小分子物质,才成为有机物彼此连接成链状或体型的直接诱因。
一、酚醛树脂的生成和缩聚反应原理缩聚反应是指单体间相互反应,生成高分子化合物同时生成小分子的聚合反应。
酚醛树脂是由苯酚和甲醛在催化剂条件下缩聚而成。
反应机理是苯酚羟基邻位上的两个氢原子比较活泼,与甲醛醛基上的氧原子结合为水分子,其余部分连接起来成为高分子化合物——酚醛树脂。
反应的方程式可以表示为:如果采用不同的催化剂,苯酚羟基对位上的氢原子也可以和甲醛进行缩聚,使分子链之间发生交联,生成体型酚醛树脂,如图:体型酚醛树脂绝缘性很好,是用作电木的原料。
另外,以玻璃纤维作骨架,以酚醛树脂为肌肉,组合固化制成复合材料即玻璃钢。
二、脲醛树脂的制备在教材244页选做实验上,尿素晶体和甲醛溶液在盐酸做催化剂的条件下反应制取脲醛树脂。
反应原理为:反应中尿素分子中氨基上两个氢原子比较活泼,与甲醛醛基上氧原子结合生成水分子,其余部分相互连接为高分子化合物脲醛树脂,此反应原理与酚醛树脂的生成极为相似。
实验操作很简单,只需用力振荡试管3分钟(使尿素晶体和甲醛溶液充分接触发生反应),试管中即有白色粘稠固体生成,白色固体可溶于正丁醇等有机溶剂。
脲醛树脂通常可作为密度板的粘胶剂。
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酚醛树脂
酚醛树脂是酚与醛经缩合而成的树脂的统称,以苯酚和甲醛树脂最为重要。
分为热塑性和热固性酚醛树脂两类。
合成酚醛树脂常用的原料有苯酚、甲酚、间苯二酚、间甲酚、对叔丁基酚和甲醛、糠醛等。
热塑性酚醛树脂是在酸性催化剂(如盐酸、草酸、磷酸)、酚过量(酚与醛物质的量比为6/5或7/6)的条件下,经缩聚制得;热固性酚醛树脂是醛过量(醛与酚物质的量之比7/6),在碱性(如氢氧化钠、氢氧化钡、氨水)催化剂中缩聚而成。
现以苯酚与甲醛为例,其基本反应过程可表示如下:
第一步生成羟甲基苯酚,在一定条件下,还可生成二羟甲基苯酚和三羟甲基苯酚:
生成的羟基仍具有活性,可与甲醛、苯酚或羟甲基反应,只要有上述3种物质存在,反应就会不断地进行,生成高分子化合物。
适当地控制反应条件(如反应介质的pH、酚与醛的物质的量之比等),可得到具有不同性能的酚醛树脂。
与其他热固性树脂相比,酚醛树脂的优点:①固化时不需要加入催化剂、促进剂,只需加热、加压。
②固化后密度比聚酯树脂小,机械强度、耐化学腐蚀及耐湿性良好。
③热强度高,变形倾向小。
缺点是:脆性大,颜色深,固化速度慢,贮存期短,加工成型压力高。
酚醛树脂可制成模压、层压制品,用于电器零件、高绝缘材料(俗称“电木”),还可用做涂料、粘合剂等。
由苯酚和甲醛缩合生成酚醛树脂的反应可由酸或碱催化,历程和产物性质有所不同。
碱催化过程中,随着聚合程度由小到大,先生成可溶于有机溶剂的树脂,继而得到不溶但可溶胀、加热时不熔但变软的树脂,再继续反应,得到不熔(热固性)、不溶的树脂,称为酚醛树脂。
酸催化过程中也有平均分子量由小到大的过程,但各种分子量的产物都可溶于有机溶剂,为热塑性。
碱催化得到交联结构的树脂,具有良好的绝缘、耐温、耐老化、耐化学腐蚀等性能,用于电子、电气、塑料、木材、纤维等工业。
酸催化一般得到线性结构的树脂状物,主要用于油漆工业。
脲醛树脂
urea-formaldehyde resins
又称脲甲醛树脂,是尿素与甲醛反应得到的热固性树脂。
英文缩写为UF。
在加工成型时发生交联(见高分子交联),得到不溶、不熔的制品。
脲醛树脂的绝缘性能良好,价格便宜,是一类重要的缩聚高分子产品,主要用于制造模压塑料。
脲醛树脂的1980年世界产量超过150万吨。
1884年开始研究尿素与甲醛的反应;1918年得到可作为胶粘剂用的粘液;1926年制得模塑粉并加工成型;1929年工业生产,商品名为Beetle。
聚合原料为尿素和37%甲醛水溶液,合成的树脂是线型结构。
为保证树脂能固化,甲醛与尿素的摩尔比必须大于1一般采用甲醛/尿素为1.5~2.0。
如作胶粘剂,可选择较高的摩尔比;如作模压塑料,则选择较低的摩尔比。
酸或碱催化剂的反应产物不同在pH=4的条件下,反应为:
[762-04]这两步反应均为可逆反
应,第一步为尿素与甲醛加成反应,得到羟甲基脲;第二步为羟甲基与氨基的缩合反应,形成亚甲基键(─CH─),同时放出水,经多次缩合可得低聚物。
也可
通过羟甲基之间的缩合反应形成亚甲基醚键(─CH─O─CH─),它进一步受热时可分解,放出甲醛而转变为亚甲基键。
因此在酸性条件下,如反应不加控制,则将形成网状结构,导致凝胶。
在中性和碱性条件下(pH=7~8),反应产物为一和二羟甲基脲:
而它们的缩合反应速率要慢得多。
所以在工业上是采用碱作催化剂,在95℃左右反应,以制造可溶性脲醛树脂,然后在酸性条件下或加热条件下进行固化。
脲醛树脂必须在中性(pH=7)条件下贮存。
固体树脂较溶液稳定,溶液的贮存期一般为六个月。
固化脲醛树脂在酸性或加热条件下固化较快。
室温固化时常用的固化剂为氯化铵模塑粉应加热固化当温度为130~160℃时,较薄制品的模压周期是10~15分钟;较厚制品则须长达1小时以上。
提高温度可加速固化但表面易分解,树脂中加入固化加速剂,如硫酸锌、磷酸三甲酯、草酸二乙酯等可缩短固化时间。
性质和应用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,绝缘性能良好,耐磨性极佳,但遇强酸或碱易分解,耐候性较差。
主要用于制造模压塑料,制作日用品和电器零件;还可用于板材的胶粘剂、纸和织物的浆料、贴面板及建筑工业上的装饰板等。
由于其着色范围极广,可制成色彩瑰丽的制品。
脲醛树脂主要用于胶粘剂,约占总消费量的80%以上。
脲醛树脂用于胶粘剂的
产品规格较多,国际上根据其甲醛释放量分为E1、E2和E3类。
目前西方发达国家主要使用E1级产品,E2级产品也有一定市场。
而我国E1级和E2级产品市场占有率不足20%,大多数是低档的E3级产品,甚至还有一部分是连E3级标准都达不到的劣质产品。
世界各地区脲醛树脂主要用于人造板材。
特别是随着森林资源不断减少和经济发展,近几年全球人造板材生产发展比较快,促进了脲醛树脂的消费。
20世纪80年代末期,美欧等地曾因为甲醛污染问题,使胶粘剂用脲醛树脂总量有所萎缩。
但与可用于人造板生产的其他胶粘剂相比,脲醛树脂胶具有较高的性能价格比优势,因此生产企业通过改进工艺和使用配方,比较成功地解决了游离甲醛含量问题,使脲醛树脂又回到健康发展轨道。
目前我国脲醛树脂年产能力达120万吨以上,年产量约110万吨,其中用于脲醛胶的更占到90%以上。
我国脲醛树脂主要生产企业有上海申星化工有限公司、北京太诺化工有限公司等。
2001年吉林通化胶粘剂分公司从德国引进1万吨/年粉状脲醛树脂胶生产线,成为国内首套万吨级环保型生产装置,产品质量达到E1级。
但目前我国只有约20%的脲醛树脂是化工企业生产,专业化生产厂家较少,而80%的脲醛树脂是由木材加工企业自产自用。
脲醛树脂胶生产高度分散,跨行业,规模小,产量低,装备落后,专业化水平极低。
虽然产品牌号较多,但基本上为45%~55%的低浓度型和60%~75%的浓缩型两种规格,前者用于制造胶合板、刨花板,后者主要用于木工及单板拼接,产品储存期都较短,仅2~6个月。
要改变脲醛树脂胶落后面貌,必须依靠提高脲醛树脂档次。
随着国家有关环保法规的出台,环保型脲醛树脂将逐渐取代传统脲醛树脂,环保型脲醛树脂的市场前景十分广阔。
随着国家加强生态保护,实施天然林禁伐,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。
'十五'期间,我国家具工业和室内装修业将快速发展。
在家具行业,人造板材家具比例将逐渐提高,而实木家具比例将逐渐降低;在室内装修领域,人造板材用量也将迅速增长。
另外环保型脲醛胶的普及,人造板材中游离甲醛含量的降低,会进一步加快人造板材消费增长。
预计'十五'期间,我国人造板材年产量将以10%左右的速度快速增长,到2005年产量将达到2100万立方米,约需脲醛树脂138万吨,2010年将达到190万吨。
未来我国脲醛树脂需求量将增长较快,2005~2010年均增长率约7%。