脲醛树脂的应用与合成

2022/10/27 14:08:47

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酸具有毒性,树脂中的游离甲醛含量越低,其毒性就越小。

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形成机理

脲醛树脂的生产已有60多年历史,但由于尿素和甲醛之间的反应很复杂,因此关于脲醛树脂形成的机理尚未得到统一结论。多数学者认为:脲醛树脂的合成反应包括加成反应和缩聚反应两个阶段。首先甲醛与尿素在中性或弱碱性的介质中进行加成,生成比较稳定的羟甲基脲,而后一羟甲基脲和二羟甲基脲在加热或酸性反应介质中脱水缩聚成线性。

应用

脲醛树脂能在酸性介质中固化,常用的固化剂有氯化铵、草酸、邻苯二甲酸、硫脲等。氯化铵作固化剂可使脲醛树脂在室温下固化。脲醛树脂胶黏剂主要用于木材加工工业中的胶合板和人造板的生产。

合成方法

一种脲醛树脂的合成方法,其特征在于,依次进行如下步骤:

a.将含352重量份甲醛的甲醛水溶液、6重量份的聚乙烯醇混合,在40°C-45°C之间保温20分钟;

b.往步骤a的产物中加入含氨总量为12重量份的氨水,在44°C-46°C反应10-15分钟;

c.用氢氧化钠水溶液调节步骤b产物的pH值为8. 5-9. 0,加入尿素350重量份;

d.将步骤c产物缓慢升温至88°C-90°C,保温反应30-40分钟;

e.用甲酸水溶液调节步骤d产物的pH值4. 9-5. 1,加入三聚氰胺7重量份;

f.测雾点:将步骤e得到的胶液取样滴入55°C -60°C的水中呈云雾状时,进行步骤g ;

g.用氢氧化钠水溶液调节步骤f测好雾点的胶液的PH值为5. 7-6. 0,投入尿素90重量份;

h.再测雾点:将步骤g得到的胶液取样滴入65°C-70°C的水中呈云雾状时,进行步骤i ;

i.用氢氧化钠水溶液调节步骤h测好雾点的胶液的pH值为8.0,投入尿素100重量份,在85°C-90°C温度下保温30分钟;

j.将胶液冷却至75°C加入尿素50重量份,调节pH值为8. 0-8. 5,在70°C-65°C温度下保温30分钟; 

k.出胶。

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