改进脲醛树脂胶耐水性差的方法

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《胶粘剂》参考答案

《胶粘剂》参考答案

参考答案一、选择题1-5 CBDDC 6-10 BCCDA 11-15 ACBBB 16-20 CDBAD21-25 BBDDB-30 BDDCA 31-35 CDCBA 36-40 DADCB 41-45DDBBC46-50DDCCC 51-55BCADC 56-60CDACB二、填空题1.胶粘剂的组成:胶料、固化剂、增塑剂和增韧剂、稀释剂、偶联剂及填料2.胶粘剂按固化形式分类:冷却冷凝型、溶剂挥发型、化学反应型3.要形成良好的胶接,首先胶粘剂要润湿被交接材料的表面,再通过扩撒作用,形成胶结键。

4.热塑性酚醛树脂合成的条件:酸性介质中、酚必须过量5.热熔胶中增黏剂的主要作用是:降低热熔胶的熔融温度、提高胶结面的湿润性和初黏性。

增黏剂的使用要求:与聚合物有良好的相容性、对被胶结物有良好的黏附性和热稳定性。

6.耐老化性能最好的PF(酚醛树脂),耐老化性能最差的是UF(脲醛树脂)7.聚氨酯胶粘剂分子链上有异氰酸酯基和聚氨基甲酸酯,因而具有高度的极性和活泼性,能胶结多种材料。

8.酚醛树脂最长用的碱性催化剂是氢氧化钠,除了氢氧化钠还有氢氧化钙、氢氧化钡、氢氧化钾、氨水等。

9.脲醛树脂的合成分为两个阶段,第一阶段是在中性或弱碱性条件下进行加成反应,第二阶段是在酸性条件下进行缩聚反应。

10.判断胶粘剂湿润性指标有:接触角、铺展系数、胶结功11.降低热熔胶的熔融温度可加入:增粘剂、蜡类及增塑剂成分。

12.氯丁橡胶胶粘剂常用的硫化剂有:氧化锌和氧化镁13.脲醛树脂胶合制品释放的甲醛主要来自:游离甲醛释放和固化后树脂分解产生的甲醛14.环氧树脂胶的特性是:胶结强、机械强度高、收缩性小、稳定性好15.胶结工艺过程主要包括:胶头设计、选胶或配胶、表面处理、涂胶、固化、质量检测。

16.机械加固是最普通最常见最有效的强化措施,包括嵌波浪键、金属扣、钢板加固。

17.胶结接头在外力作用下胶层所受到的力可归纳为:正拉、剥离、不均匀扯离、剪切。

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。

氧化淀粉改性脲醛树脂胶

氧化淀粉改性脲醛树脂胶

氧化淀粉改性脲醛树脂胶脲醛树脂胶是在竹、木加工,纸张粘接,钢化涂料等行业应用广泛的一种胶粘剂。

随着现代房屋装饰业的发展及木地板砖、竹地板砖的流行,其用量越来越大。

它具有生产工艺简单,原料广,成本低,使用方便之优点。

但是也存在有耐水性差,强度低,性脆,固化时胶层体积收缩,产生的内应力引起胶层龟裂,并在热固化时放出游离甲醛有毒气体污染环境的缺点。

为了克服这些缺点,已有较多关于利用苯酚、聚乙烯醇、三聚氰胺、硫脲等对脲醛树脂进行改性的研究报道。

使用这些改性剂对脲醛树脂的性能虽然有较大的改善,但原料价格昂贵,使生产成本增加。

近年来有利用面粉改性脲醛树脂的专利报道。

通过对照实验表明用面粉改性有如下不足之处:(1)用面粉改性的脲醛树脂胶如面灰糊,透明性和流动性差,不便于施胶和易凝胶。

(2)虽然增加了固化后胶的韧性,但未能提高耐水性的粘接强度。

为此本技术利用干法生产氧化淀粉作改性剂,进行了氧化淀粉必性脲醛树脂的实验研究。

本研究有如下特点:(1)使玉米淀粉通过氧化断链,形成有适当聚合度的醛化淀粉,从而增加它在水中的溶解度,使制备的改性脲醛树脂具有较好的透明性和流动性。

(2)由于氧化淀粉结构中部分葡萄糖单元中的C6上羟基转化为醛基,而醛基能与A阶段、B阶段的脲醛树脂中的羟基在固化剂(酸)和加热条件下形成半缩醛及缩醛,从而在固化时形成具有氧化淀粉链参与交联的体型结构,并且醛化淀粉分子间在固化条件下可以形成缩醛而交联。

由于缩醛结构具有耐水、耐碱、耐氧化剂的特点,从而提高了脲醛树脂胶的粘接强度和耐水性以及耐老化性能。

(3)粉状氧化淀粉加入后,由于其结构中含有多羟基能与游离甲醛形成缩醛从而降低了树脂中的游离醛含量,增长了贮藏期,减少了环境污染,并且可提高固含量。

(4)粉状氧化淀粉的制备方法简单,成本下降。

脲醛树脂的研究现状与研究前景

脲醛树脂的研究现状与研究前景

综述专论化工科技,2005,13(4):50~54SCIENCE &TECHNOLO GY IN CHEMICAL INDUSTR Y收稿日期:2005204214作者简介:严顺英(1982-),女,云南大理人,昆明理工大学在读硕士,主要从事精细化工、高聚物合成方面的研究。

33通讯联系人。

3基金项目:云南省教育厅科学研究基金项目(0112045)。

脲醛树脂的研究现状与研究前景3严顺英,顾丽莉33(昆明理工大学生化学院,云南昆明650224)摘 要:从脲醛树脂胶粘剂的合成机理、合成工艺参数及条件、游离甲醛含量的降低、树脂的改性、树脂的固化理论及化学构造等方面,综述了近几年来前人对脲醛树脂胶粘剂的研究进展,同时结合近期的研究工作,分析并提出了该合成树脂的未来研究方向。

关键词:脲醛树脂;合成机理;工艺;游离甲醛;改性;固化理论;化学构造中图分类号:TQ 323.3 文献标识码:A 文章编号:100820511(2005)0420050205 脲醛树脂(U F 树脂)是尿素与甲醛在催化剂(碱性或酸性催化剂)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,形成不溶、不熔的末期树脂[1]。

脲醛树脂于1844年由B.Tollens 首次合成,1896年在C.G oldschmidt 等的研究后首次使用,而中国脲醛树脂是在1957年开始工业化生产的,1962年成为胶合板生产的主要胶粘剂。

脲醛树脂胶粘剂与其它胶粘剂相比具有许多优点,其中最大的优势是原料充足、价格低廉,是合成树脂中价格最低的[2]。

由于其优点被广泛应用于木器加工、胶合板、刨花板、人造板的生产及室内装修等行业,是目前粘合剂中产量最大的品种,占木材胶粘剂总产量的80%以上。

具有其它胶种难以取代的竞争力。

1 市场销售现状与展望1.1 市场销售现状脲醛树脂胶的消费主要集中在亚洲、西欧和北美等。

2001年西欧的消费量为2500kt ,美国消耗800kt ,印尼消耗750kt ,中国内地消耗达到1000kt 。

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)

脲醛树脂胶黏剂

脲醛树脂胶黏剂

脲醛树脂胶黏剂脲醛树脂胶黏剂的改性研究09应化卢琼32号一、脲醛树脂的特点脲醛树脂胶黏剂我国木材工业用量最大合成树脂胶黏剂,占木材加工业胶黏剂总消耗量60%多,占人造板用胶量90%左右。

脲醛树脂胶黏剂的主要优点是在固化之前具有水溶性,对许多基材使用都很方便,并且能同其他许多材料一起使用,它也可以使染料和颜料任意着色,耐溶性能好,硬度高。

胶接强度高、耐冷水性能、耐热水性能高;固化迅速;与水混溶性好,易调制合适黏度浓度等;但脲醛树脂也有其弱点:在固化时收缩率较大,胶层易产生裂缝,耐水性差;含有游离甲醛,在使用脲醛树脂或使用脲醛树脂胶黏剂制备的产品过程中,会释放出甲醛的恶臭味,并强烈地刺激人的视黏膜、鼻黏膜和上呼吸道,严重危害人的身体健康。

只有对脲醛树脂进行改性,降低游离甲醛含量,才能使之符合日益严格的环保法规的要求,保障消费者的身体健康。

所以,新的环保型脲醛树脂是脲醛树脂发展的方向[1]。

当前脲醛树脂黏胶剂的改性研究主要从以下几个方面入手:降低游离甲醛含量;提高脲醛树脂的耐水性;改进树脂稳定性;提高脲醛树脂胶粘接强度;减小脲醛树脂胶收缩性;改善脲醛树脂胶脆性;提高脲醛树脂胶初粘性等二、脲醛树脂的改性a、降低脲醛树脂毒性随着改性脲醛树脂胶黏剂研究的不断深入,树脂综合性能的到明显提高。

应用领域也随之拓宽。

但随着应用领域的不断扩展,脲醛树脂胶黏剂中游离甲醛含量高,以及在生产过程中交接制品散发出来的游离甲醛对环境造成的污染,成为严重的社会问题,越来越引起环保专家和消费者的关注。

所以,在不断降低产品综合性能的前提下生产和使用低毒脲醛树脂胶黏剂势在必行。

脲醛树脂中游离甲醛含量一般依据欧洲标准制定,利用钻空法测量板材中游离甲醛含量,据此判定脲醛胶中游离甲醛含量,分为E1级(<10mg/100g)、E2级(<30mg/100g)、E3(<60mg/100g),其中E1级和E2级属于环保型[2]。

(1)胶接制品甲醛释放的原因根据甲醛释放机理不同,游离甲醛存在方式分为两种:单体游离式及复合分解式。

影响脲醛树脂质量的因素都有哪些?

影响脲醛树脂质量的因素都有哪些?

高分子材料科学与工程
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影响脲醛树脂质量的因素都有哪些?
1、原料尿素与甲醛的质量直接影响脲醛胶的质量稳定
2、反应温度和时间影响脲醛胶的质量
3、介质的PH 值影响脲醛胶的质量
4、尿素与甲醛的投料比影响脲醛胶的质量
1)脲醛树脂胶存在问题耐水性、抗老性、粘结强度、甲醛、龟裂
2)为了克服这些缺点,已经有较多关于利用苯酚、聚乙烯醇、三聚氰胺、硫脲等改性剂对脲醛树脂胶粘剂进行改性的研究报道
3)但为了控制树脂中游离甲醛含量,一般甲醛和尿素的摩尔比不超过2:1
4)氧化淀粉的作用:脲醛树脂之所以耐水性和抗老化性差是因为其分子中存在大量的亲水性活性基团-CH2OH 基,-CONH 因此,它在水中尤其在热水中,分子结构中活性基团易水解,大大降低了脲醛树脂的耐水性。

因为缩醛结构具有耐酸、耐水、耐氧化剂的特点,从而提高了粘接强度、耐水性及耐老化性。

5)甲醛与尿素摩尔比越大,产品粘附性越好。

甲醛与尿素摩尔比增大,则耐水性降低。

甲醛含量越高。

稳定性随摩尔比增大而下降。

甲醛与尿素摩尔比为1.5:1时所得产品综合性能较好。

6)配方比例:氧化淀粉改性脲醛树脂胶中当甲醛与尿素摩尔比为1.5:1氧化淀粉加入量为10%时所得胶粘剂综合性能较好,为实际应用中的合适配比。

故接近最佳配方的配比为:甲醛(36%)125g ;尿素60g ;氧化淀粉10.5g ;氨水适量;草酸适量。

脲醛树指胶粘剂的改性研究

脲醛树指胶粘剂的改性研究

改性添加剂 , 对脲醛树脂胶粘剂进行 改性 。通过 控制适 当的反 应 条件 和设计 合 理 的工 艺过 程 , 在不过多提高改性成本 的前提下 , 制出一种具 研 有高耐水性 、 抗龟裂性和耐老化性 的脲醛树脂胶
粘剂 聚方式 , 并控制适 当的反应条件 ( 如温
维普资讯
学 术 与 经 验
羼 囝魔
刘 宏臻 吴
固鼹镫囝

摘 要
本文采用三聚氰胺 、聚乙烯醇作为
游离甲醛有毒气体 的透 出, 污染环境 , 很大程度上 限制 了脲醛树脂胶粘剂及其制品的使用范围。 本文在常规脲醛胶 的生产基础上 ,采用三聚 氰胺 、 聚乙烯醇作 为改性 添加剂 , 制定合 理配方 ,

度 、H值 、 时间和投料方式等 ) P 反应 和设计合理 的
三聚氰胺 聚乙烯醇 脲醛树脂 工艺过程 ,研制 出一种改性成本提高不多而具有 耐水性和耐老化性的脲醛树脂胶粘剂 。
二 、改性 机 理
广
关键词
改性


前言
1耐水性 的提高 .
本文采用三聚氰胺作 为改性剂改进脲醛胶 的 耐水性。 在树脂缩聚过程 中加入三聚氰胺共聚, 三 聚氰胺结构 中的活性基团氨基与树脂 中的羟甲基
P = .左右 , H6 2 加盐酸调 P = ., H 5 再加人剩余尿素 , 5
名称 甲醛 尿素
氢氧化钠
①原料配 比:
名称 盐酸 三聚氰胺
PA V
质量份数 2 5 l l
适量
质量份数 适量 03 0 、l .、 . _ 5 0
0 5 01 02 . 、 .、 . 0
其中, 三聚氰胺 与 P A各有三个质量份数的 V

脲醛树脂胶黏剂的现状及改性研究

脲醛树脂胶黏剂的现状及改性研究

脲醛树脂胶黏剂的现状及改性研究( 南京工程学院材料工程学院材料071 费云锋 205070119 )摘要:本文论述了脲醛树脂胶黏剂的现状,综述了脲醛树脂加工中,通过降低甲醛与尿素的物质的量比、改进合成工艺、添加改性粒子等几种方法,降低游离甲醛毒性,并对脲醛树脂加工改性方面存在的问题进行了总结和展望。

关键词:脲醛树脂;游离甲醛;环保;淀粉;纳米SiO2一.引言脲醛树脂(UF树脂)具有胶合强度高、耐水、耐热、耐腐蚀性、固化快、固化胶层无色、制做简单、操作性能好、性能优良成本低廉、原料来源丰富等一系列特点,成为我国人造板生产的主要胶种,并在材料黏结、竹木加工、纸张黏结、钢化涂料、多彩花纹涂料等行业中广泛应用,是市场上需求量最大的胶黏剂之一[1.2]。

二.脲醛树脂的现状脲醛树脂是尿素与甲醛在催化剂(碱性或酸性催化剂)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,形成不溶、不熔的末期树脂[3]。

1844 年由B.Toiiens 首次合成,直到1896 年在C.Goldschmidt 等研究后首次使用,1929 年英国首先在工业化中应用。

我国脲醛树脂胶黏剂于1957年开始工业化生产,1962 年成为胶合板生产的主要胶黏剂,基本上取代血胶和豆胶。

目前,由于其制造简单、使用方便、成本低廉、性能优良,已成为我国人造板生产的主要胶种,也是世界各国木材工业,尤其是人造板材的主要胶种。

据报道,日本80%的胶合板,几乎100%的刨花板,德国75%的刨花板,英国几乎100%的刨花板和我国人造板的80%以上都使用脲醛树脂胶黏剂[4、5]。

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。

三.降低脲醛树脂毒性的研究3.1 控制甲醛与尿素理的摩尔比一般来说,甲醛与尿素的摩尔比越高,树脂中游离甲醛含量就越高,产品的毒性就越大。

脲醛树脂的合成

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。

三聚氰胺改性脲醛树脂胶粘剂研究进展

三聚氰胺改性脲醛树脂胶粘剂研究进展

三聚氰胺改性脲醛树脂胶粘剂研究进展1 前言脲醛树脂于1844年合成成功[1],1931年首次在市场销售。

此后由于原料充足、价格低廉而被广泛应用于木材加工行业中。

现在,脲醛树脂在木材加工、造纸、油漆等行业,是用量最大的一种胶粘剂,约占70%多[2]。

2000年全世界UF胶年用量超过250万t,国内用量为40.8万t左右。

但是,脲醛树脂耐水性差,固化后胶层脆性大、耐老化性能差、贮存期短、游离甲醛含量高,因此,限制了其使用范围。

多年以来人们采用各种方法对其进行改性,用三聚氰胺改性就是其中之一。

目前,世界发达国家已将三聚氰胺改性脲醛树脂广泛用于各类人造板生产,并且根据生产板种的性能要求(主要是防水性)灵活地调整三聚氰胺的用量使产品形成系列。

日本的各类胶合板、中密度纤维板(MDF)生产用的都是三聚氰胺改性脲醛树脂胶,既解决了防水与防潮要求,又实现了降低游离甲醛释放量的目的。

另外,法国、德国及北欧各国也已广泛使用这类胶粘剂。

我国近年来人造板品种在不断增加,如防潮型人造板和准耐水级人造板等,无论用普通脲醛胶,还是用酚醛胶都不能满足产品性能及环保要求,因此,发展三聚氰胺改性脲醛胶是很有现实意义的。

2 三聚氰胺改性脲醛树脂概述我们知道,固化后的脲醛树脂结构还存在着如羟基、氨基、亚氨基、羰基等亲水基团。

用三聚氨胺改性脲醛树脂目的是针对脲醛树脂存在耐水性差、游离甲醛含量高的原因,用一定量的三聚氰胺进行改性,以提高脲醛树脂的耐水性、尺寸稳定性、耐龟裂性、耐磨性并降低游离甲醛的含量。

生产实践证明了用三聚氰胺改性脲醛树脂胶粘剂是提高其性能的有效方法。

早在1944年,McHale就用三聚氰胺来提高脲醛树脂的耐水性。

1947年,Delmonte用三聚氰胺来提高脲醛树脂的耐沸水性能,结果如图1所示。

1965年Houwink和Salomon将脲醛树脂胶粘剂、三聚氰胺树脂胶粘剂、三聚氰胺尿素甲醛共缩合树脂胶粘剂的耐沸水能力进行比较,结果如图2。

脲醛树脂_精品文档

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• 铵盐和游离甲醛反应生成酸的反应式如下 4NH4Cl+6CH2O=4HCl+(CH2)6N4+6H2O
生成的酸(H+,酸性介质)使得固化 加速。
脲醛树脂的结构与性能
• 脲醛树脂的主链为含有碳氮相间的杂链结 构,其主链有极性,分子间相互作用力比 非极性主链大,因此其耐热性和强度较好。 但正因为主链含有极性,使得其更水解或 酸解。
脲醛树脂的结构与性能
• 由脲醛树脂的加成聚合反应以及聚合物化 学结构可知在脲醛树脂中存在大量的各类 基团:一羟甲基、二羟甲基、三羟甲基; 氨基、亚氨基;甲基、亚甲基;二甲基醚 基、亚甲基醚基等等。树脂中的这些基团 的相对含量对脲醛树脂的粘度、贮存稳定 性、与水混合性、固化速度和脲醛树脂的 其他性质影响很大。
脲醛树脂的结构与性能
• 脲醛树脂分子结构上含有极性氧原子,所 以对物面附着力好。因此可以用于底漆, 中间层涂料,以提高面漆之间的结合力。
• 由脲醛树脂固化后的漆膜,树脂的分子结 构呈较疏网状结构,因此具有一定的弹性, 且挠曲性较好。
脲醛树脂的缺点及其改性
• 由于脲醛树脂存在初粘差、收缩大、脆性 大、不耐水、易老化、释放甲醛和固化放 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。
脲醛树脂的合成
• 合成脲醛树脂反应的第一步是生成一、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。
• 脲醛树脂的合成反应是经过两类化学反应 形成的,即尿素和甲醛在酸或碱的催化下, 首先进行加成反应,形成初期中间体(羟 甲基脲)后,再进行缩聚反应,并最终形 成树脂,即树脂化反应。
脲醛树脂的合成
脲醛树脂的结构与性能
• 脲醛树脂的固化:在固化剂存在条件下, 脲醛树脂转化为不溶不熔状态,这种转化 是分子链之间在游离羟甲基作用下,形成 横向交联的结果。

人造板用脲醛胶面临的问题及对策

人造板用脲醛胶面临的问题及对策

人造板用脲醛胶面临的问题及对策3刘福生1,王 晟2,宰德欣1,魏曙光1(1.南京林业大学信息科学技术学院,江苏 南京 210037;2.南京工业大学,江苏 南京 210009)摘 要:讨论了人造板用脲醛树脂胶粘剂的现状和存在的问题。

分析认为影响人造板甲醛释放量的因素较多,合成脲醛树脂胶粘剂时尿素和甲醛的摩尔比是主要因素,从人造板中释放出来的甲醛量主要受脲醛树脂胶粘剂产品质量的影响。

介绍了降低脲醛树脂胶粘剂甲醛释放量的各种方法,并为提高脲醛树脂胶粘剂生产水平提出了可能的途径。

关键词:人造板;胶粘剂;脲醛树脂;综述中图分类号:TS653;TQ433 文献标识码:A 文章编号:1000-2006(2005)01-0093-05The Existing Problems and Suggestions of UF Adhesivefor Wood 2based PanelL IU Fu 2sheng 1,WAN G Sheng 2,ZA I De 2xin 1,WEI Shu 2guang 1(1.College of Information Science and Technology Nanjing Forestry University ,Nanjing 210037,China ;2.Nanjing University of Technology ,Nanjing 210009,China )Abstract :The urea 2formaldehyde (U F )adhesive is t he mo st important adhesive in indust ry of wood 2based panel.The present sit uation of U F adhesive for wood based panel is introduced.The existing p roblems in U F adhesive for wood 2based panel were discussed.One of t he most important p roblems is t he pollution to environment and does harm to t he healt h of formalde 2hyde released f rom p roduction.Formaldehyde release from wood 2based panel is influenced by a lot of factors.One of t he most important aspect s is t he urea/formaldehyde mole ratio.The quantity of formaldehyde release f rom wood based panel is markedly influenced by type of U F adhesive.The met hods to reduce formaldehyde emission of U F adhesive are int roduced.The po ssible ways to improve t he productio n level of U F adhesive are also p ut forward.K ey w ords :Wood 2based panel ;Adhesive ;Urea 2formaldehyde resin ;Review脲醛树脂胶粘剂具有生产成本低,原料来源充足,生产工艺简单,使用方便,胶层固化后无色,胶接性能优良,耐水性较好,耐湿性能较好,用途范围广等优点。

脲醛树脂的合成与应用实验报告

脲醛树脂的合成与应用实验报告

脲醛树脂的合成与应用一)实验目的1)学习脲醛树脂的合成原理及方法;2)了解脲醛树脂的应用。

二)实验原理脲醛树脂简介商品名Beetle。

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,易导致凝胶。

产物需在中性条件下才能贮存。

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。

脲醛树脂主要用于制造模压塑料,制造日用生活品和电器零件,还可作板材粘合剂、纸和织物的浆料、贴面板、建筑装饰板等。

由于其色浅和易于着色,制品往往色彩丰富瑰丽。

脲醛树脂成本低廉,颜色浅,硬度高,耐油,抗霉,有较好的绝缘性和耐温性,但耐候性和耐水性较差。

它是开发较早的热固性树脂之一。

1924年,英国氰氨公司研制,1928年始出售产品,30年代中期产量达千吨,80年代世界年产量已超过1.5Mt。

制作塑料制品所用的脲醛树脂的数量仅占总产量的10%左右。

在甲醛与尿素的摩尔比较低的情况下制得的脲醛树脂,与填料(纸浆、木粉)、色料、润滑剂、固化剂、稳定剂(六亚甲基四胺、碳酸铵)、增塑剂(脲或硫脲)等组分混合,再经过干燥、粉碎、球磨、过筛,即得脲醛压塑粉。

压制脲醛塑料的温度140~150℃、压力25~35MPa,压制时间依制品的厚度而异,一般为10~60min。

塑料制品主要是电气照明设备和电话零件等。

脲醛树脂一般为水溶性树脂,较易固化,固化后的树脂无毒、无色、耐光性好,长期使用不变色,热成型时也不变色,可加入各种着色剂以制备各种色泽鲜艳的制品。

脲醛树脂坚硬,耐刮伤,耐弱酸弱碱及油脂等介质,价格便宜,具有一定的韧性,但它易于吸水,因而耐水性和电性能较差,耐热性也不高。

脲醛胶浅述

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。

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。

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改进脲醛树脂胶耐水性差的方法
脲醛树脂胶耐水性差的原因,是由于固化后的树脂中仍然存在着亲水性的羟甲基和氨基,酸性固化剂使胶层呈酸性,酸能使次甲基键水解等。

这些因素均使得未改性的脲醛树脂胶耐水性能较差。

脲醛树脂胶的耐水性主要是指其胶接后的制品,在使用时经水分或湿气作用下,能保持其胶接性能的能力。

通常脲醛树脂胶比天然的蛋白质等胶耐水性好,但比酚醛树脂胶、三聚氰胺树脂胶要差,尤其表现在耐热水(大于70℃)和沸水时,在干、湿条件反复的作用或高温、高湿下,木材的粘接强度下降很快,缩短了使用期限,使使用范围受限。

因此,人们一直在努力,根据不同的应用场所与要求,对脲醛树脂胶粘剂进行改性。

现在对耐水性能的改进方法,主要是通过共混与共聚或加入填料等来实现。

共混与共聚并用有时效果会更高。

共混方法是加入聚乙烯醇缩甲醛、聚醋酸乙烯酯、丙烯酸酯、环氧树脂等。

共聚方法是在合成树脂时加入苯酚、三聚氰胺酸性盐、间苯二酚、苯胺、异氰酸酯等,进行化学改性。

研究实验表明:环状结构的物质其耐水能力比亚甲基二脲要高出200倍。

因此脲醛树脂中引入环状结构或其衍生物,对提高胶粘剂的耐水、耐老化性能及稳定性都十分有益。

如将三聚氰酸胺加入脲醛树脂中,由于形成三维网状结构,可以封闭亲水基团,而且它的碱性可以中和胶液中的残留酸,在一定程度上阻止和降低了树脂的水解和水解速度,提高了耐水性能;还可提高固化速度、缩短固化时间,或减少固化剂用量。

加入苯酚制成的改性脲醛树脂在提高耐水性能的同时,还可以制成不需脱水的树脂,所配胶液亦可达到木材粘接强度的指标,降低了制造成本。

近年来,加入异氰酸酯改性脲醛树脂耐水性能也很流行,能有效提高其耐水性能,特别是对含水率高的木材的粘接性能好。

共混与共聚并用:如将三聚氰酸胺与聚乙烯醇共同混用改性脲醛树脂,能使其有良好的耐水性能。

加入填料:如草木灰、氧化淀粉等进行改性,也有较好效果,既有降低成本又有降低游离甲醛含量的作用。

实验证明加入1%的草木灰和20%的氧化淀粉对脲醛树脂的改性效果最佳。

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