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粉末脲醛树脂的生产、应用及市场展望Ⅰ

●专题讲座●

粉末脲醛树脂的生产、应用及市场展望(Ⅰ)

汪多仁

(吉化公司石井沟联合化工厂,吉林　吉林　132105)

摘　要:粉末脲醛树脂又称分散粉状树脂,是一种加水分散后能生成合成树脂乳液的粉状树脂。

使用时只需加水溶解便可和脲醛树脂一样使用,便于集中生产,是低毒型的环保产品。本文介绍了粉末脲醛树脂的性能特点、生产工艺、实际应用和市场前景。本讲主要介绍脲醛树脂的性能和生产工艺。

关键词:粉末脲醛树脂;性能;生产工艺

中图分类号:T Q322.4 文献标识码:A 文章编号:100523433(2003)0420037205

21世纪的经济正向“知识经济”迈进,高技术产业是其支柱已成为共识。木材工业发展成为高技术产业的重要前提之一,是如何将木材胶粘剂发展成为高技术产品,我国木材胶粘剂成为高技术产品的核心是绿色化。随着人们环保意识的增强,必定要求绿色建材,其中,低毒型产品的主流是脲醛树脂胶。

自20世纪70年代开始,英、法、美、日等国开始使用粉末状固体脲醛树脂,粉末脲醛树脂是一种加水溶解后能生成合成树脂乳液的粉状树脂,它是由合成树脂乳液通过喷雾干燥方法而制备的一种新型脲醛树脂,成品储存期为1～3年。由于使用时只需加水溶解便可和脲醛树脂一样使用,不易造成环境污染,已获得越来越广泛的应用。

1　性能特点

脲醛树脂是一线性高分子聚合物,在加入特定的添加剂后能形成体型结构的热固性树脂,它是热固性树脂中产量最大的品种。

普通脲醛树脂的固化耐久性、耐水性、耐热性不够,不宜在户外使用,脲醛树脂可用溶剂溶解,虽使用方便,但从健康角度来看,用溶剂不好。因此,希望制成粒状或粉状胶使用。

粉状胶突出的优点是具有优良的耐久性、耐热性和耐水解性,贮存期长,树脂不粘连,保持良好的流动性,便于集中生产。粉状胶体积小,可用纸袋或塑料袋包装,便于运输,大大降低包装成本和运费。

2　生产工艺

国外生产的粉末脲醛树脂有的是采用先浓缩再用热空气干燥的方法,干燥后的树脂粉碎成粉末状。但大多数用喷雾干燥法制取粉末胶,将液体脲醛胶用泵打入雾化器内,有两股压缩空气进入雾化器内,将液体胶喷成细雾,同时进行传热和传质过程,水分汽化,物料被干燥后随湿气一起进入旋风分离器内,干燥后的脲醛树脂胶粉经旋风分离器下口出料,包装。国内采用缩聚、真空脱水、离心分离、喷雾干燥的方法生产粉末脲醛树脂。

从甲醛、脲醛到最后的聚合物脲醛树脂的生产、操作通常是在碱性条件下,生成水溶性的脲醛树脂中间体,这种预聚体由部分交联的单羟甲基脲、对羟甲基脲形成直链单元或分支链单元或二者兼有的混合物。与许多有机合成不同,其反应过程复杂,制备过程不仅取决于反应物的纯度,也会因操作、控制条件的不同获得不同的脲醛缩合产物。通过改变配方、介质酸度、反应温度,可生产众多变

体,并能根据用户要求生产各种用户需要的产品。实例如下:

2.1　用于纤维板生产的低游离甲醛的稳定性粘合剂(例1)

具体操作如下:先将36.6%的甲醛液用三异丙胺调整pH值为8～8.3,加入尿素,使甲醛与尿素的摩尔比为1∶

1.52,加热至沸点温度,维持反应20～35min后,用甲酸调整pH 值为6.0～6.5,继续进行缩聚至粘度为150～250mPa?s,在碱性条件下冷至65～75℃,再加入尿素使甲醛与尿素的摩尔比为1∶

10,然后真空蒸馏脱水,调整pH为8.0～8.5,得成品。

2.2　具有优良稳定贮存性和低游离甲醛的脲醛树脂(例2)

使用酸性催化剂进行缩聚,尿素523份,甲醛962份,10%氢氧化钠0.7份,在pH为8.3下存放2d,再加入37%的甲醛382份,在108℃和2.4MPa和pH值56下进行加热,加入冷凝液(在25℃下粘度为63mPa?s),再将中间产物输入第二反应器内,使用足量70%尿素,使甲醛与尿素的摩尔比(以下简称摩尔比)为1∶

1.087。用10%的氢氧化钠调节pH值为89。在93℃下加热蒸馏脱水直至呈固体,含固量为66.4%。粘度580mPa?s,游离甲醛含量小于0.016%。

2.3　氨基树脂和合成树脂乳剂组成的粘接剂(例3)

取25份固体含量为50%脲醛树脂溶液(720g37%甲醛与266.4g尿素缩合而成),和75份固体含量40%的聚醋酸乙烯乳液相混,制成的粘合剂具有良好的兼容性,可长期贮存,并对木材和纸张都有良好的粘接性。

2.4　微囊脲醛树脂(例4)

该树脂可用于无碳复印纸的生产。其制法是甲醛与尿素原位聚合而成。这种原位聚合是在共聚物存在下才能完成。所用共聚物是由80%～98%丙烯酸与2%～8%丙烯酸丁酯及不饱和酸酰胺(例如0.3%～15%的甲基丙烯酸酰胺)组成的,使用不饱和酸酰胺的作用是起到分散的作用,也可起到聚合催化剂的作用,以及在生长聚合物相的界面之间促进分散剂的作用。

2.5　具有贮存稳定性的脲醛粘接剂(例5)

在脲醛树脂液中加入0.2%～0.8%的聚乙烯醇作为稀释剂,再加入适量的麦面粉,经聚合并调pH值为7.5即成。例如,将4.2 kg聚乙烯醇加到700kg甲醛和278kg尿素溶液中,在pH=7.5～7.8的条件下进行缩聚,最后将pH调整到7.5;再在80～85℃下加入改性的麦面粉,搅拌制成粘接剂,其粘度为180～500mPa?s,固体含量为48%52%,贮存稳定期≥3个月。可用作木材粘接剂。2.6　低甲醛释放量的脲醛胶(例6)

德国BASF公司的研究者提出一种可用水稀释的脲醛粘接剂的制法。这种粘接剂是由(A)和(B)两种成分组成的。(A)组分是由(a)三聚氰胺、(b)0.8～6m ol尿素/1m ol三聚氰胺、(c)2～20m ol甲醛/1m ol三聚氰胺,以及每摩尔三聚氰胺配0.1～1m ol与甲醛反应生成的加合物或缩合产物等成分缩合制得。(B)组分是在上述(b)步中所用每摩尔尿素再增加0.55～0.75m ol尿素,所用三聚氰胺/尿素和甲醛/H N3基的总摩尔比都是有特殊规定的。例如,将1.72kg三聚氰胺与3.99kg的水溶液(含50%甲醛和25%尿素)以及2.345kg40%甲醛水溶液相混,并用NaOH调pH值为8.59.0,在90℃下加热缩合直到产品粘度达到500mPa?s。反应混合液冷却到60℃,添加1.95kg尿素,冷却到室温,再用NaOH调pH值到9.5,得到的树脂粘接剂,游离甲醛含量<0.1%。

2.7　可用于防水涂料、地面涂料、过滤材料或电池隔板的脲醛树脂(例7)

5.0%～98.8%的脲醛树脂,0.1%～20%的三聚氰胺,0.1%～20%的双氰胺和0. 1%～20%的C2～C4脂肪二元醇或聚醚二元醇。制法是将尿素与甲醛水溶液混合加热缩

合,并控制添加各种反应物,最后添加三聚氰胺、双氰胺和二乙二醇进行改性处理。所得树脂液的含固量为57.8%,pH=7.7,水可稀释时间为2周,反应时间为12min,游离甲醛含量为0.1%,甲醛释放量17×10-6(17 ppm)。用这种树脂浸渍玻璃纤维,具有良好的机械强度。

2.8　脲醛浓缩液的改进制法(例8)

德国汽巴2嘉基公司(Ciba2G eigy)申请的专利可减少脲醛树脂对环境的污染。例如, 47.50%的尿素水溶液446m L、40%柠檬酸三钠水溶液6.7m L和30%甲醛水溶液450m L 相混(配料比为甲醛与尿素的摩尔比1∶

1.26),在70℃反应2h(反应过程中加10%NaOH 水溶液,使反应液pH值保持在6.8～7.2),然后加3%氨基磺酸水溶液420m L(无湍流条件下,胶凝时间为8s,pH=1.6～1.9),在70℃下陈化得到270g干树脂(其中游离甲醛含量为0.04%),所产废水中的总有机碳(T OC)为24g/kg,存放7d,废水中T OC减少。

2.9　高岭土填充的脲醛树脂(例9)

在刨花板生产线的废水中含有可循环利用的脲醛粘接剂,以这种废液为原料可生产填充有高岭土的脲醛树脂。例如,当废水中含有脲醛树脂8%～14%(干基),高岭土填料(平均粒度为0.1～8nm)1.2%～3.0%, NH4Cl0.1%～0.2%,苯胺染料0.004%～0. 006%和甲醛0.1%～0.2%时,加入0.5%～1.0%的新鲜尿素,在20～90℃下用H2S O4固化0.5～2.5h(反应的酸度为pH=1.0～2.5),再用Ca(OH)2中和,即可得到含高岭土填料的脲醛树脂。

2.10　具有良好的挠曲性能的脲醛模塑料(例10)

将甲醛与R1R2NC ONR3R4(R1～R4二烷基或H)或它的醇改性衍生物的预聚液与含有2个以上双键的多官能团单体或含1个双键的乙烯基单体相混,然后固化,使单体缩合与聚合得到产品。例如,72g尿素与37%的甲醛水溶液200m L在80℃下进行预聚合;再加500m L正丁醇回流5.5h,得到丁基化的脲醛树脂液。取这种树脂液50份,混入50份聚乙二醇二甲基丙烯酸酯和0.5份苯甲酰过氧化物,然后将这种混合料置于模具中在80～200℃加热制成模塑料。

2.11　醚化脲醛树脂(例11)

这种脲醛树脂的游离甲醛含量<0.2%,可用于浸渍纤维和纸张。将含1.6%～3%的游离甲醛,固体含量为17%～35%和二甲氧基甲基脲含量>50%的树脂与沸腾碱液作用,然后在78～80℃和减压条件下蒸镏脱除CH3OH和部分水,使游离甲醛含量降为1.4%～1.5%,再与K OH反应(用量为3～8 mgK OH/g),反应温度>8～80℃,所得产品进行浓缩,得到游离甲醛含量<1%的产品,固体含量约50%,再进行浓缩。加入0.5%～2%的NaC O3,从而制得游离甲醛含量< 0.6%的产品,再过滤并加入0.5%1.0%的H2O,便得到透明的低游离甲醛的树脂液。

2.12　糠醇醚化改性脲醛树脂(例12)

向反应器内放入297kg糠醇(6.69 km ol)、272kg多聚甲醛(纯度91%～95%;

18.4km o1)、127kg NaOH(50%水溶液)和46. 3kg丙酸。在常压下将反应物加热到114～119℃,恒温反应8.3h后,直至糠醇的含量降到0.46%,然后迅速将产品冷至27℃并加入168kg尿素溶液(50%水溶液),尿素与游离甲醛等摩尔。再将混合物搅拌1h后过滤,固化温度100～140℃,游离糠醇含量500×10-6(500ppm),游离甲醇含量800×10-6 (800ppm)。

2.13　制备脲醛树脂的配方1(例13)

脲醛预缩液(UFC,由尿素25%,甲醛60%与水15%缩合而成)85g,甲醛(50%) 200.3g,水113.8g,三乙醇胺(浓度85%) 16g(第一次进料),NH4OH(28%溶液) 256.1g,H2S O4(47%溶液)135g,尿素(第二

次进料)470.6g,三乙醇胺(第二次进料) 8.7g。将UFC85g、甲醛和水加入反应器内,搅拌加热到40℃,然后,加入三乙醇胺和NH4OH,继续搅拌加热到40℃。5min后第一次加尿素,在40℃下反应,在30min内,将反应物加热至45℃并在45℃下保持15min,加硫酸10～25g将pH调至5.0～5.5,维持反应1h,反应混合物冷却后再加热到80℃。第二次加尿素,加料时间为5min,加热至85℃保持反应1h。第二次加入三乙醇胺并冷却到25℃,加25%NaOH溶液5.5g,将pH值调到7.47.6。在终产品中,尿素与甲醛的摩尔比为1∶

2.5,每摩尔尿素的氨用量为0. 4m ol。在0℃时,初期的游离甲醛含量为0.12%;24h后,游离甲醛含量趋于零。用本法制成的脲醛胶粘玻纤板材,具有抗腐蚀能力强,使用寿命长,防水性能好的优点。

2.14　制备脲醛树脂的配方2(例14)

在37%甲醛(甲醇含量7%)500g中投入硼砂0.66g,使其溶解,调pH值为7.4,添加尿素185g,使摩尔比为2.0,升温至90℃,然后降至85℃,在此温度保持20min。添加40%甲酸水溶液0.7m L,调pH值为4.8,在8090℃下放置。将这种溶液滴一滴在30℃的温水中,呈白色丝状时添加25%氢氧化钠水溶液0.8m L,调pH值为7.0。最后添加尿素177.7g,使摩尔比为1.02。尿素溶解后立即冷却。

2.15　制备脲醛树脂的配方3(例15)

在37%甲醛(甲醇含量7%)500g中投入硼砂1.65g,使其溶解,调pH值为7.6,添加尿素185g,使摩尔比为2.0,升温至90℃,然后降至85℃,在此温度保持20min。添加40%甲酸水溶液1.5m L,调pH值为4.8,在8090℃下放置。将这种溶液滴一滴在30℃的温水中,呈白色丝状时添加25%氢氧化钠水溶液1.2m L,调pH值为7.0。最后添加尿素177.7g,使摩尔比为1.02,尿素溶解后立即冷却。2.16　低游离甲醛释放量的脲醛树脂(例16)

日本公开特许J P1*******公开的制法是在脲醛树脂液中添加过硫酸盐、过氧化物或偶氮化合物,可明显减少树脂粘接剂中的游离甲醛释放量。例如,48%甲醛水溶液750份与600份尿素缩合得脲醛树脂液,其HCH O与—NH2的摩尔比为1∶

0.6。取这种树脂100份,面粉25份,水20份和过硫酸铵盐0.5份,制成胶合板生产用的粘接剂,固化时间为85s,剪切强度为10.1kg/cm2。

2.17　固态脲醛树脂的制法(例17)

将尿素523kg,37%甲醛962kg,10% NaOH0.7kg混合制成pH值为8.3的混合液,存放2d。再加入37%甲醛82kg,在38℃、240kPa和pH值为5～6下进行反应,制成预聚液(粘度为65mPa?s)。中间产物连续送入第二反应器内,加足量的70%尿素水溶液使尿素与甲醛的摩尔比达1∶

1.087,用10%NaOH调节pH为8～9,在273℃下进行蒸馏脱水,直至含固量为66.4%,粘度58mPa?s,游离甲醛含量0.016%。经真空脱水,即可制成固体脲醛树脂。

2.18　改性脲醛树脂

脲醛树脂可加入其他物质进行改性,如豆粉、面粉、木粉、石膏,特别是玉米淀粉等,能改善耐老化性能、增粘、增量和降低成本。用丁醇改性的脲醛树脂可减少在制造过程中的凝胶化时间,提高生产效率。用聚乙烯醇、聚醋酸乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、橡胶等可增加粘度。用聚乙烯醇等作为稳定剂,提高稳定性和降低凝固点。为节省投资和降低成本还可用生产甲醛的装置联产脲醛,使甲醛收率提高5%,提高生产效率。

世界各国越来越重视环境质量,我国也不例外,因此对人造板制品中的甲醛释放量作出了严格的规定,如今,世界通行级刨花板和中纤板甲醛释放量为10mg/100g以下(穿孔法测定),P1级胶合板,甲醛释放量平均值

为0.5mg/L(干燥器法)。脲醛树脂经过适当改性,既满足卫生要求,而且强度显著增加。

(未完待续)

关于举办“《林产化工通讯》科技论文评奖”活动的通知

在各位编委、通讯员、作者和读者的大力支持与协助下,《林产化工通讯》已走过了40多年的风雨历程,从当初的不成熟、不定期到现在逐渐走向成熟,成为国家科委批准的面向国内外公开发行的技术类刊物,并入编《中国学术期刊(光盘版)》,成为“中国学术期刊综合评价数据库”来源期刊、

“中国期刊网”全文收录期刊、

“中文科技期刊数据库”全文收录期刊、

《C A J2C D规范》执行优秀期刊,并获得2002年江苏省一级期刊的光荣称号。

为了进一步提高科技论文的质量,奖励研究水平高、技术新、有学术价值、写作规范的论文,本编辑部拟举办《林产化工通讯》科技论文评奖活动。

论文要求:以植物资源为主的天然化学研究与加工利用、环境保护等方面的新技术、新工艺、新设计、新设备、新材料的专论、综述、研究报告、实用技术、应用研究等。

投稿时间:2003年7月～2003年底。

投稿办法:1.直接将稿件寄至编辑部;

2.将软盘寄至编辑部;

3.发E2mail至lchg@https://www.wendangku.net/doc/f211888067.html,

来稿请注明“应征论文”。

评奖办法:凡是2003年底前投往编辑部的应征稿件,将择优陆续在《林产化工通讯》上刊登,并于2004年初经专家组成的评委会评审,评出一、二、三等奖。

奖励办法:一等奖 1名奖金500元

二等奖 3名奖金200元

三等奖 6名奖金50元

优秀奖若干名

论文刊登优惠办法:版面费按80%收取;

稿费提高20%。

欢迎踊跃投稿!欢迎参加评奖!

《林产化工通讯》编辑部

2003年6月25日

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： 1 2、用作木材胶粘剂（占脲醛树脂总量的80%以上）。

脲醛树脂粘合剂的制备

脲醛树脂粘合剂的制备 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】

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：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。用于制造胶合板和刨花板的大批量脲醛树脂胶黏剂的配方较为简单。脲醛树脂的主要优点是在固化之前是水溶性的，对许多种基材使用都很方便，并且能同其他许多种材料一起使用，树脂无色，可得到无色胶层，也可以使用染料和颜料任意着色，耐溶剂性

脲醛树脂

脲醛树脂尿素与甲醛反应得到的聚合物。又称脲甲醛树脂。英文缩写UF。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。概述脲醛树脂 urea-formaldehyde resins 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。组成

脲醛树脂的生产与市场前景

脲醛树脂的生产与市场前景发展计划部郭建华摘　要主要论述了脲醛树脂胶国内外生产现状与应用需求、工艺技术及其技术进步、装置经济规模、技术指标、发展趋势及政策导向等情况,指出环保型粉状固体脲醛树脂仍具有较好的发展前景,在具有尿素、甲醇原料等优势的化工企业,根据市场区位优势可适时介入。关键词脲醛树脂生产市场前景 1　概述脲醛树脂(Urea-formaldehyde Resin)是一种性能好、成本低廉、强度高的胶粘剂,现已成为应用最广泛的一种合成胶粘剂,是合成胶粘剂产品中产量最大的品种,主要用于生产人造板材。脲醛树脂具有较好的粘合强度、耐热性、耐光性、耐腐蚀性;低分子量聚合物能溶于水,可用水作介质,而不需要有机溶剂;固化时间较短,在常温或加热条件下均能较快固化,从而缩短生产周期,并且固化后颜色较浅,不会污染制品;不易燃烧,使用方便;生产工艺简单,投资少。这些优点使脲醛树脂成为国内外使用量最大的胶粘剂品种,大量用于刨花板、胶合板、纤维板等各种人造板材以及家具制造、室内装修等行业。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,用它制造的人造板用于家具和室内装修,游离甲醛从人造板中挥发出来的速度很慢,使室内空气中甲醛含量长期超标,对人的健康不利,尤其对眼睛、肝脏等器官影响较大,对于抵抗力较弱的儿童甚至可能引发白血病等严重疾病。高游离甲醛含量的脲醛胶是诱发“装修病”的主要原因,也是室内污染的主要污染源。美国和欧盟早已把甲醛定为可能致癌的物质,世界各国也纷纷制定了限制甲醛浓度的法规。众多专家指出,只有采取先进生产工艺,有效降低脲醛树脂的毒性,符合日益严格的环保要求,保障消费者的身体健康,才能保证脲醛胶在胶粘剂行业的主导地位。环保型脲醛胶是脲醛树脂胶的发展方向。游离甲醛的含量一般依据国际公认的欧洲标准判定,即用脲醛胶制成人造板后,利用钻空法测量板材中的游离甲醛含量,据此判定脲醛胶的游离甲醛指标,具体如表l所示,表中El和E2级脲醛胶属环保型。表1　脲醛树脂的游离甲醛指标级别指标/(mg/100g) E1<10 E2<30 E3<60 脲醛树脂主要有液体和粉状两种。液体浓度一般为50%,少量为80%的浓缩液。液体胶能耗低,价格低,但运输费用高、销售半径小,贮存时间一般为1～2个月;粉状胶能耗高,价格高,但运输费用低,销售半径大,贮存时间可达2年。为使不同品种的脲醛树脂数量具有可比性,本文中除特别说明外,脲醛树脂数量均指干重。 2　国外生产与市场现状世界发达国家的胶粘剂生产比较集中,全球最大的10家生产商控制着世界1/3以上的合成胶粘剂市场,其中发达国家脲醛胶生产能力在1万t以上的有50多家,占脲醛胶总产能的90%以上,都达到了E1、E2级的环保型质量标准,且生产企业一般独立于木材加工厂,规模大、产量高、专业化水平高,技术先进。据报道,日本80%的胶合板、100%的刨花板,德国75%的刨花板,英国100%的刨花板均使用脲醛胶,我国木材行业脲醛胶的消耗量每年不

脲醛树脂合成的基本原理

脲醛树脂合成的基本原理脲醛树脂合成过程中的变化非常复杂，对于反应机理至今人们不十分清楚。现有两种理论即传统理论和糖醛理论按照两种理论可合成不同结构和性能的脲醛树脂一、应用传统理论合成体型结构的脲醛树脂传统理论认为，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； H2N-CO-NH2+CH2O →H2N-CO-NHCH2OH 然后再与甲醛反应生成二羟甲基脲 H2N-CO-NHCH2OH + CH2O →HOH2CHN-CO-NHCH2OH 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（-CH 2 OH），可进一步缩合生成聚合物。由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。 H 2N-CO-NHCH 2 OH+H 2 N-CO-NHCH 2 OH → H 2 N-CO-NHCH 2 NH-CO-NHCH 2 OH + H 2 O 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。 HOCH 2NH-CO-NHCH 2 OH + HOCH 2 NH-CO-NHCH 2 OH → HOCH 2NH-CO-NHCH 2 NH-CO-NHCH 2 OH+H 2 O

环保型脲醛树脂粘合剂的研究

环保型脲醛树脂粘合剂的研究 Revised as of 23 November 2020

环保型脲醛树脂粘合剂的研究作者：佚名文章来源：不详点击数：更新时间：2005-12-22 粘合剂是国内外木材加工业中最主要的粘合剂,因其原料丰富,生产简便,使用方便,成本较其它合成树脂胶粘剂低,粘合强度高等一系列优点而得到广泛的应用。常用于加工制造胶合板、刨花板、碎木板、细木工板、纤维板、稻草板、积木等。但现在市场所用的所含的游离甲醛远远超标,在其生产、制品制造以及制品应用过程中会不断释放出甲醛,污染环境,对人体眼、鼻、喉等器官均有刺激作用,有时还出现过敏性反应,甚至还可致癌。2002年1月国家颁布了强制标准《室内装饰材料、人造板及其制品中甲醛释放量》,这使低毒环保型粘合剂的研制迫在眉睫。 1的合成机理合成反应理论上分两个阶段:首先甲醛与尿素在碱性条件下进行加成反应,生成羟甲基脲:

在使用粘合剂时,再加入固化剂,在酸性介质作用下,含有的羟甲基、酰氨基等活性基团互相交联或与纤维素上的羟基交联形成大分子网状结构。而二羟甲基脲的形成,直接影响树脂的交联密度,严重影响胶合强度和胶粘剂的稳定性。所以必须创造有利于二羟甲基脲生成的条件。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。第一批尿素的加入保证了实际的ＦＵ比大,甲醛过量,有利于形成大量的二羟甲基脲,提高了树脂的交联度,第二批、第三批尿素的加入,实际摩尔比低于配方摩尔比,有利于甲醛的进一步反应,减少树脂中游离甲醛的量。最后一批尿素的加入有利于捕捉树脂中游离的甲醛。 2试验部分主要原料

常规脲醛树脂生产工艺

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常规脲醛树脂生产工艺脲醛树脂是国内外木材工业的主要粘合剂.由于它胶合强度高、固化快、操作性好、生产成本低、原料丰富易得等一系列优点而得到广泛应用.但是脲醛树脂所含的游离甲醛具有毒性,树脂中的游离甲醛含量越低,其毒性就越小.降低脲醛树脂中游离甲醛的含量有各种各样办法,其中最有效的方法是降低甲醛对尿素的摩尔比,但减少甲醛的用量,将会带来脲醛树脂生产工艺复杂化、终点控制难、树脂固化时间延长和树脂胶合强度和储存稳定性降低等缺点.所以寻找一种有效消除低甲醛/尿素(Ｆ/Ｕ)摩尔比带来弊病的方法是很有现实意义的.本研究采用低Ｆ/Ｕ摩尔比合成脲醛树脂,从树脂合成的原理出发,通过实验找出最适宜的加料次数、加料比、加料时间,并确定树脂合成过程中最适宜的ｐＨ值、反应温度和反应时间,从而制备出低含醛量、稳定性好的脲醛树脂. 脲醛树脂的生产工艺规程有以下内容： 1.原料的检验。主要是检验甲醛和尿素的质量是否符合要求。根据甲醛的浓度和尿素的纯度，计算工艺配方中甲醛和尿素的用量。 2.备料。在脲醛树脂生产时一般总是先加甲醛，用泵把甲醛打入计量罐内，经计量后送入反应锅内，没有计量罐的可以把甲醛称量后用真空泵抽入反应锅内。尿素一般用磅秤称量。 3.搅拌与升温。经过计量的甲醛加入反应锅后，开动搅拌器加碱调PH 值至规定值，同时开蒸汽升温，由于尿素和甲醛的反应整甲醛溶液的是放热反应，因此在加尿素后，加热至一定的温度后应立即关汽，靠反应自发热升温至规定的温度，并在规定的温度保温一段时间。蒸汽加热时关汽的温度随设备材料及反应液用量多少而定。一般小反应锅用量少，反应热小，关汽温度稍高，另外还和所用蒸汽压力有关，蒸汽压力大，则关汽温度应低些。 4．反应液介质的PH值反应液介质的PH值对脲醛树脂合成是很重要的条件因素，在规程中应明确地规定：在反应开始时PH值应该是多少，升温至规定温度后, PH值又应在什么范围内,当保温结束后，PH 应该是多少.当用酸或氯化铵调酸处理时，PH 值也要有一定的范围。 5．反应终点。反应终点是脲醛树脂质量的关键。反应终点一般用4号涂料杯测定树脂液从杯中流出的时间（s）。一般规定在某一温度下测定树脂液流出的时间（有一个比较窄的范围）；或者用树脂液在水中的混浊度表示，如规定取出的树脂液滴在20 ℃的水中出现混浊时为终点等。 6. 反应终点后的处理。反应终点到达后首先应立即中和，即在到达反应终点后立即加碱，使反应树脂液的PH 值升高至规定的数值，同时应开冷却水进行降温处理 7. 称量和保管。脲醛树脂制成后，冷却到规定的温度后可以放料，放料时应过磅计量，记录每一锅胶液的产量。成品脲醛树脂最好贮存在塑料桶内，避免与铁接触，存放在阴凉处。生产脲醛树脂的工艺流程

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>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。

脲醛树脂制备

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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（NH 2） 2 SO4 + 6CH 2 O→（CH 2 ） 6 N 4 + 2H 2 SO 4 + 6H 2 O，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：

常规脲醛树脂生产工艺

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—2012.03.2 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（ureaformaldehyde，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。 2.2脲醛树脂的合成工艺由于尿素和甲醛都是富于反应性的物质，尿素与甲醛的反应十分复杂，脲醛树脂合成工艺以及合成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产品的性能和质量[11]。目前合成脲醛树脂的工艺主要有弱碱-弱酸-弱碱和强酸-弱酸-弱碱中低温两种工艺。我国工业生产中大多数采用的是传统的弱碱-弱酸-弱碱工艺，生产的脲醛树脂稳定性较好，胶接强度好，但游离甲醛含量难以控制，且能耗高[12]。崔昆明等[15]指出如果采用强酸低温的强酸-弱酸-弱碱工艺合成的脲醛树脂的主要特征是游离甲醛含量低，能耗低，但同时羟甲基含量降低，树脂的黏合性能下降，目前在工业上还没有得到广泛应用。除了上述两种工艺外，还有一直在弱酸条件下进行加成和缩合反应的。Zhang等[17]在研究反应液pH值对脲醛树脂性质和性能的影响时，采用pH值分别为1.0、4.8、8.0等三种合成工艺，发现在不同工艺条件下，树脂的亚甲基桥键、亚甲基醚桥键Uron环等基团含量存在较大差异，并对相对分子质量的分布产生影响。结果显示弱酸合成工艺是平衡脲醛树脂甲醛释放和胶合强度的最佳选择。 2.3游离甲醛的危害性甲醛是一种挥发性有机化合物，人长期接触或者生活在有甲醛存在的环境中可引起咽炎、鼻窦炎、嗓子发干、恶心等症状[14]。而脲醛树脂胶中含有游离甲醛对人体有致癌性，使人易患白血病、哮喘病、咽炎等[9]。在室内环境主要污染物中甲醛排在首位，2005年甲醛已经被世界卫生组织确认为人体可致癌物。装修用人造板中游离甲醛从人造板中挥发出来的速度较慢，使室内空气甲醛含量长期超标。为此我国于2002年1月发布的强制标准GB18580-2001《室内装饰装修材料人造板及其制品中甲醛释放量》，强制人造板生产企业必须使用低甲醛释放量的脲醛树脂胶黏剂[10]。自2002年7月1日起执行，这就要实现脲醛现在脲醛树脂中游离甲醛含量一般依据欧洲标准判定，利用钻空法测量板材中的游离甲醛含量，椐此判定脲醛中游离甲醛含量，分为E1级（＜10mg/100g）、E2级(＜30mg/100g)、E3级(＜60mg/100g)，其中E1级和E2级属于环保型，而目前我国产品多为E2、E3级质量急待提高。 2.4降低游离甲醛含量的方法 2.4.1降低F/U物质的量比降低人造板甲醛释放量的最有效手段就是降低甲醛与尿素的摩尔比（formaldhyde／urea），简称F／U），研究表明，随着F／U从1.60到1.05，板材的甲醛释放量可从90mg（以100g计）降到10mg以下。 Pizzi[19]认为，甲醛与尿素的摩尔比降至1.05∶1时，由于树脂中游离尿素含量过高，人造板的力学性能急剧下降，另外，其耐老化和耐水性能均有降低。但Mansouri[18]等报道了根据尿素与甲醛加成－缩聚反应机理，研究了在低甲醛脲醛树脂合成过程中原料组分的摩尔比、催化剂的用量、反应温度和反应时间等条件对产品的粘性、脆性、耐水性等性能的影响，从而开发合成了一种新型的脲醛树脂胶。该产品的试验结果表明，F／U为1、

常规脲醛树脂生产工艺

常规脲醛树脂生产工艺公司内部编号：（GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI-

脲醛树脂胶粘剂的分析检验

脲醛树脂胶粘剂的分析检验第一节原料的分析检验方法一、甲醛（一）甲醛的质量标准甲醛的质量标准见表1 表1 甲醛的质量标准（GB9009—88）（二）测定方法 1.甲醛含量的测定（1）原理试样与过量的中性亚硫酸钠溶液作用，生成氢氧化钠，然后以百里香酚酞作指示剂，用硫酸标准溶液滴定生成的氢氧化钠。（2）试剂和溶液硫酸标准溶液c（1/2H2SO4）=0.5mol/L；亚硫酸钠溶液c（Na2SO3）=1mol/L；百里香酚酞指示剂，每100mL乙醇（95%）中含0.1g百里香酚酞。（3）仪器滴瓶（60mL）。（4）测定步骤于250mL锥形瓶中，加入50mL亚硫酸钠溶液及3滴百里香酚酞指示剂，用硫酸标准溶液中和至蓝色消失（不计读数）。用减量法称取1.3~1.5g试样（准确至0.0002g），放入上述锥形瓶中，再用硫酸标准溶液中和至蓝色消失为终点。

（5）结果的表示和计算用质量分数表示的甲醛含量X1按下式计算： X1=c×V×0.03003/m ×100% 式中 c——硫酸标准溶液的量浓度，mol/L； V——滴定消耗硫酸标准溶液的体积，mL； m——甲醛试样的质量，g； 0.03003——与1.0mL硫酸标准溶液[c（1/2H2SO4）=1.000mol/L]相当质量，g。（6）允许差平行测定两次结果的差值不大于0.1%，取其算术平均值为测定结果。 2. 甲醛溶液密度的测定——密度计法（1）测定步骤将甲醛溶液试样盛于100 mL量筒中，测定其温度，当试样温度达到（20±0.5）℃时，将校正过的刻度范围为1.060～1.112分度为0.002的密度计轻轻插入，1～2min至温度比较稳定时，按液面下边缘读出其视密度。（2）结果的表示和计算20℃甲醛溶液的密度ｐ20按下式计算：ｐ20==ｐt+0.00058（t为20℃）式中ｐt——试验温度下甲醛溶液的视密度，g/cm3； t——测定时甲醛溶液的温度，℃； 0.00058——甲醛溶液密度的温度补正系数。（3）允许差平行测定两次结果的差值不大于0.0005，取其算术平均值为测定结果。

脲醛树脂粘合剂

脲醛树脂粘合剂 1. 用途本剂是由尿素、甲醛、乌洛托品等为原料，经混合调制而成，专门用于粘合木质材料，例如刨花板、三合板等。同时，对粘合竹制品及家具等也有较强的粘合效果。 2. 原料（1）尿素：又称脲、碳酰胺。无色晶体。大量存在于人类及哺乳动物的尿中。溶于水、乙醇和苯，几乎不溶于乙醚和氯仿。水溶液几乎呈中性。用于肥料、炸药等工业中。本剂中用作制备缩聚物的原料。选用工业品。（2）甲醛：无色气体。有特别的刺激臭味，对人的眼、鼻等有刺激作用。易溶于水和乙醇。水溶液的浓度最高可达55%，通常为44%，称为甲醛水，俗称福尔马林。有强还原作用，特别是在碱性溶液中。本剂中用作制备缩聚物的原料。选用工业品。（3）乌洛托品：学名六亚甲基四胺。白色结晶粉末或无色有光泽的晶体。几乎无臭，溶于水、丙酮、乙醇和氯仿，不溶于乙醚。用作树脂和塑料的固化剂及橡胶的硫化促进剂、纺织品防缩剂，并用于制药物、杀菌剂、炸药等。选用工业品。（4）氢氧化钠：亦称苛性钠、烧碱。白色固体，呈粒状、片状、棒状或块状。是强碱，对皮肤、织物、纸张等有强腐蚀性。吸湿性较强，在空气中易吸收水分和二氧化碳逐渐变成碳酸钠。易溶于水，同时强烈放热，广泛用于造纸、人造丝、染色、肥皂、石油和其它化学工业。本剂中用作pH值调节剂。（5）氨水：气体氨溶于水形成的水溶液。氨气易挥发逸出，故有强烈的氨刺激臭味。呈弱碱性。一般常称为氢氧化铵（NH4OH）溶液。最浓的氨水含氨35.28%。主要用作液体肥料。在本剂中用作pH值调节剂。选用工业品。（6）盐酸：又称氢氯酸，氯化氢的水溶液。纯的盐酸为无色，工业品含杂质而呈黄色。商品浓度为37%氯化氢水溶液。在本剂中用作pH值调节剂。选用37%工业品。（7）氯化铵：俗称硇砂。白色晶体，易潮解，溶于水和甘油，微溶于乙醇，医疗上用作祛痰剂。本剂中用作固化剂。选用工业品。 3. 配方（重量份）

实验四脲醛树脂的合成与应用

实验四脲醛树脂的合成与应用脲醛树脂是由尿素与甲醛经加成聚合反应制得的热固性树脂。产物的结果比较复杂，直接受尿素与甲醛的摩尔比、反应体系的PH值、反应温度、时间等条件的影响。例如：当在酸性条件下反应时，产物是不溶于水和有机溶剂的聚次甲基脲：在碱性条件下发生反应时，则生成水溶性的一羟甲基脲或二羟甲基脲等等。脲醛树脂具有毒性小、固化后透明性高、胶缝无颜色、原料充足、价格低廉等优点，主要作为粘合剂用于建筑、塑料、涂料、纺织等行业。一、实验目的了解脲醛树脂性质、用途，掌握其合成方法。二、实验原理脲醛树脂合成机理比较复杂，一般认为分以下两步进行： 1)反应物为初期中间体尿素和甲醛在中性或微碱性介质中生成较稳定的一羟甲基脲、二羟甲基脲等： 2)缩聚反应(树脂化) 羟甲基脲中含有活泼的羟甲基，可进一步缩合生成聚合物．由于碱性条件下缩聚反应很慢，所以调节在微酸介质中，羟甲基脲和未反应的尿素、羟甲基与羟甲基之间进行亚甲基化反应，

典型的反应有还有甲醛和亚氨基之间的缩合，可生成低交联度的线型脲醛树脂，加热或加入固化剂能加速反应的进行，羟甲基和氨基能进一步缩合，交联成体型网状结构。三、实验步骤： 1)碱性加成阶段在装有回流冷凝器、温度计、搅拌磁子的250 mL 三颈烧瓶中，注入15mL质量分数为37％甲醛水溶液，开启搅拌器加热搅拌至30~C保温。加入尿素5 g，，按2：1质量比，分二次投料，慢慢加入第一批尿素溶液，等全部溶解后，缓慢升温到70℃，反应l5min．保温结束后，加入第二批尿素溶液，缓慢升温到90℃，保温反应30 min，则加成反应结束．呈现粘稠乳白色悬浮液。 2)把白色悬浮液倒入纸杯中，加入5g填料，充分搅拌均匀。 3)加入2mL磷酸，搅拌均匀后，静置10min，得到均匀的固体。实验现象：碱性加成阶段，随着温度的升高，尿素不断溶解，反应液逐渐由无色透明转为乳白色液体，最后得到粘稠的乳白色悬浮液;分

脲醛树脂制备

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。 1.1、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%。 1.2、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

改进脲醛树脂胶耐水性差的方法

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。

脲醛树脂的制备

工大学材料系料与工程实验６脲醛树脂的制备(缩聚反应) 一、目的要求 1. 了解缩聚反应的原理。 2. 熟悉脲醛树脂的制备方法 3. 了解醛树脂的用途。二、原理脲醛树脂是由尿素和甲醛(一般用甲醛水溶液)缩合得到的热固性树脂，是俗称氨基树脂中的主要品种，也是热固性塑料中产量较大的一个品种，它的主要用途是做粘合剂，用于粘结木材(如胶合板)和层压塑料；其次是制模塑粉，生产各种机械制件，食品用具、文具等。其制品的特点是色彩鲜艳，表面硬度较好，其缺点是吸水性大，耐冲击和耐温都较低。脲醛树脂的缩聚反应及其结构非常复杂，它的反应因尿素和甲醛的比例，溶液的pH 值以及反应温度的不同而不同。—般尿素与甲醛的摩尔比1：1.3～2.0为宜。为调节反应的PH 值，常加入氢氧化钠或六次甲基四胺。根据要求，控制缩聚反应进行的程度，可制成线型的（A 阶段)，支链型的(B 阶段)，以及体型的(C 阶段)各种不同结构的树脂。在实际生产中，总是将缩聚反应控制在A 阶段，最多不超过B 阶段，只是在最后一步产品成型中才使缩聚进行到C 阶段，即形成体型结构。所谓体型聚合是指某一2官能度的单体和另一2官能度以上的单体缩聚时，先产生支链，然后进一步交联成体型结构的缩聚过程。尿素与甲醛的反应，是工业上常用的缩聚反应之一。该反应常受pH 值的影响较大，在中性或弱碱性(PH ＝7～8)时，可得第一阶段的一或二羟甲基脲。 22OH 2OH 一羟甲基脲二羟甲基脲一羟甲基脲相互反应，可得直线状的聚亚甲基脲： 222OH 22n 二羟甲基脲相互反应，可得环状的聚亚甲基脲： N CH 2N CH 2N CH 2N CH 2N CH 2N CH 2CO CO CO 尿素与甲醛在中性或弱酸性（PH ＝5～7）中反应，可得亲水性树酯，将此树脂以脱