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1、4.3 氨基樹(shù)脂膠粘劑氨基樹(shù)脂膠粘劑氨基樹(shù)脂:氨基樹(shù)脂:是指尿素、三聚氰胺等氨基化合物與是指尿素、三聚氰胺等氨基化合物與醛類(lèi)反應(yīng)所生成的合成樹(shù)脂的總稱(chēng)。主要用于膠醛類(lèi)反應(yīng)所生成的合成樹(shù)脂的總稱(chēng)。主要用于膠接木質(zhì)材料。接木質(zhì)材料。特點(diǎn):特點(diǎn):無(wú)色透明,耐光性好,毒性較小,可室溫?zé)o色透明,耐光性好,毒性較小,可室溫或加熱固化,工藝性良好,價(jià)格便宜;但耐水性或加熱固化,工藝性良好,價(jià)格便宜;但耐水性差,性能脆,強(qiáng)度較低。差,性能脆,強(qiáng)度較低。1 脲醛樹(shù)脂膠粘劑(脲醛樹(shù)脂膠粘劑(UF) 1.1 概述概述 1.2 合成脲醛樹(shù)脂的原料合成脲醛樹(shù)脂的原料 1.3 脲醛樹(shù)脂形成原理脲醛樹(shù)脂形成原理 1.4 影

2、響脲醛樹(shù)脂形成和性能的因素影響脲醛樹(shù)脂形成和性能的因素 1.5 脲醛樹(shù)脂的合成脲醛樹(shù)脂的合成 1.6 脲醛樹(shù)脂膠粘劑的改性脲醛樹(shù)脂膠粘劑的改性2 三聚氰胺樹(shù)脂膠粘劑(三聚氰胺樹(shù)脂膠粘劑(MF) 2.1 概述概述 2.2 影響三聚氰胺樹(shù)脂形成和質(zhì)量的因素影響三聚氰胺樹(shù)脂形成和質(zhì)量的因素 2.3 三聚氰胺樹(shù)脂合成工藝三聚氰胺樹(shù)脂合成工藝 2.4 三聚氰胺三聚氰胺-尿素尿素-甲醛共縮聚樹(shù)脂甲醛共縮聚樹(shù)脂1 1 脲醛樹(shù)脂膠粘劑脲醛樹(shù)脂膠粘劑1.1 1.1 概述概述脲醛樹(shù)脂膠粘劑(脲醛樹(shù)脂膠粘劑(Urea-Formaldehyde Resin Adhesives):是尿素與甲醛在催化劑(堿性或酸性):是

3、尿素與甲醛在催化劑(堿性或酸性催化劑)作用下,縮聚而成的初期脲醛樹(shù)脂;在固催化劑)作用下,縮聚而成的初期脲醛樹(shù)脂;在固化劑或助劑作用下,形成不溶、不熔的末期樹(shù)脂?;瘎┗蛑鷦┳饔孟?,形成不溶、不熔的末期樹(shù)脂。o首次合成:首次合成:1844年,年,B. Tollenso工業(yè)生產(chǎn):工業(yè)生產(chǎn):1929年,年,IG公司用于膠接木材,作公司用于膠接木材,作為膠合板和刨花板生產(chǎn)用膠粘劑為膠合板和刨花板生產(chǎn)用膠粘劑o此后:迅速發(fā)展,木材工業(yè)用量最大的膠,是此后:迅速發(fā)展,木材工業(yè)用量最大的膠,是人造板生產(chǎn)的主要膠種。人造板生產(chǎn)的主要膠種。o我國(guó):我國(guó):1957年開(kāi)始工業(yè)化生產(chǎn),年開(kāi)始工業(yè)化生產(chǎn),1962年成為

4、膠年成為膠合板生產(chǎn)的主要膠粘劑,目前已成為我國(guó)人造合板生產(chǎn)的主要膠粘劑,目前已成為我國(guó)人造板生產(chǎn)的主要膠種。板生產(chǎn)的主要膠種。發(fā)展歷史發(fā)展歷史o木材膠粘劑木材膠粘劑o紡織品、紙張、樂(lè)器等的粘接紡織品、紙張、樂(lè)器等的粘接o涂料涂料應(yīng)用領(lǐng)域應(yīng)用領(lǐng)域o液狀(糖漿狀或乳狀):水溶液,人造板膠粘液狀(糖漿狀或乳狀):水溶液,人造板膠粘劑最常用,液狀劑最常用,液狀UF一般可貯存一般可貯存2-6個(gè)月。個(gè)月。o粉狀:開(kāi)始應(yīng)用較多,性能穩(wěn)定,貯存期可長(zhǎng)粉狀:開(kāi)始應(yīng)用較多,性能穩(wěn)定,貯存期可長(zhǎng)達(dá)達(dá)1-2年。年。o泡沫狀:應(yīng)用較少。泡沫狀:應(yīng)用較少。o膏狀:應(yīng)用較少。膏狀:應(yīng)用較少。產(chǎn)品狀態(tài)產(chǎn)品狀態(tài)(1)由于含有大

5、量的羥甲基和酰胺基,能溶于水,)由于含有大量的羥甲基和酰胺基,能溶于水,有較好的膠接性能;有較好的膠接性能;(2)可室溫或加溫)可室溫或加溫100以上很快固化;以上很快固化;(3)與)與PF相比,固化后膠層無(wú)顏色,不污染制品;相比,固化后膠層無(wú)顏色,不污染制品;(4)膠接強(qiáng)度比動(dòng)、植物膠高;)膠接強(qiáng)度比動(dòng)、植物膠高;(5)毒性較小,但固化時(shí)會(huì)放出刺激性的甲醛;)毒性較小,但固化時(shí)會(huì)放出刺激性的甲醛;(6)制造容易、價(jià)格便宜;)制造容易、價(jià)格便宜;(7)耐光性好,較耐老化;)耐光性好,較耐老化;(8)工藝性好,使用方便;)工藝性好,使用方便;(9)脆性大,固化過(guò)程易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力引起龜裂;)脆性大,

6、固化過(guò)程易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力引起龜裂;(10)耐水性和膠接強(qiáng)度低于酚醛樹(shù)脂膠。)耐水性和膠接強(qiáng)度低于酚醛樹(shù)脂膠。主要問(wèn)題主要問(wèn)題游離甲醛釋放游離甲醛釋放耐水性耐水性老化性老化性1.3 1.3 脲醛樹(shù)脂形成原理脲醛樹(shù)脂形成原理(一)加成反應(yīng)(一)加成反應(yīng)加成反應(yīng):加成反應(yīng):尿素與甲醛水溶液在中性或弱堿性介質(zhì)尿素與甲醛水溶液在中性或弱堿性介質(zhì)中,首先進(jìn)行的羥甲基化反應(yīng)(加成反應(yīng)),生成中,首先進(jìn)行的羥甲基化反應(yīng)(加成反應(yīng)),生成一羥、二羥和三羥甲基脲同系物。一羥、二羥和三羥甲基脲同系物??s聚產(chǎn)物的單體縮聚產(chǎn)物的單體H2NCNH2OHOCH2OHH2NCNHCH2OHOH2O尿素水合甲醛一羥甲基脲白色固體,

7、熔點(diǎn)111-1131mol尿素與尿素與1mol的甲醛反應(yīng)的甲醛反應(yīng)二羥甲基脲二羥甲基脲三羥甲基脲三羥甲基脲CNH2NH2OHOCH2OHHOCH2OHCNHNHOCH2OHCH2OH2H2O二羥甲基脲白色微晶體,熔點(diǎn)121-126CNHNOCH2OHCH2OHCH2OH+CH2O三羥甲基脲以上兩個(gè)反應(yīng)可同時(shí)被酸(以上兩個(gè)反應(yīng)可同時(shí)被酸(H+)和堿()和堿(OH-)所催化,)所催化,但堿的催化效應(yīng)較大。但堿的催化效應(yīng)較大。H2NCNH2OHOCH2OHH2NCNHCH2OHOH2OCNH2NH2OHOCH2OHHOCH2OHCNHNHOCH2OHCH2OH2H2O尿素與甲醛等摩爾比、中性條件:尿

8、素、甲醛、一羥甲脲和尿素與甲醛等摩爾比、中性條件:尿素、甲醛、一羥甲脲和二羥甲脲四個(gè)組分的平衡。二羥甲脲四個(gè)組分的平衡。尿素與甲醛摩爾比大于尿素與甲醛摩爾比大于1 1(尤其是摩爾比大于尤其是摩爾比大于1 2):二羥甲:二羥甲脲進(jìn)一步與甲醛加成生成三羥甲脲。脲進(jìn)一步與甲醛加成生成三羥甲脲。反應(yīng)動(dòng)力學(xué):生成一羥甲脲、二羥甲脲和三羥甲脲的速度比反應(yīng)動(dòng)力學(xué):生成一羥甲脲、二羥甲脲和三羥甲脲的速度比為為9 3 1,即其反應(yīng)能力隨引入羥甲基而依次降低。因此,即其反應(yīng)能力隨引入羥甲基而依次降低。因此,生成一羥甲脲和二羥甲脲是決定脲醛樹(shù)脂理化性能有意義的生成一羥甲脲和二羥甲脲是決定脲醛樹(shù)脂理化性能有意義的產(chǎn)物

9、。產(chǎn)物。加成反應(yīng)特點(diǎn)加成反應(yīng)特點(diǎn)加成反應(yīng)機(jī)理加成反應(yīng)機(jī)理加成反應(yīng)機(jī)理:加成反應(yīng)機(jī)理:在酸性和堿性條件下,其加成反應(yīng)可通過(guò)不在酸性和堿性條件下,其加成反應(yīng)可通過(guò)不同的反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行,其反應(yīng)歷程和產(chǎn)物也有所不同。同的反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行,其反應(yīng)歷程和產(chǎn)物也有所不同。 堿性條件:加成反應(yīng)生成較為穩(wěn)定的初期產(chǎn)物羥甲脲。堿性條件:加成反應(yīng)生成較為穩(wěn)定的初期產(chǎn)物羥甲脲。NHNH2 2CONHCONH2 2 + OH + OH- -NHNH2 2CONHCONH- - + H + H2 2O ONHNH2 2CONHCONH- - + H + H2 2C C+ +=O=O- -NHNH2 2CONHCHCONHCH2

10、 2O O- -NHNH2 2CONHCHCONHCH2 2O O- - + H + H2 2ONHONH2 2CONHCHCONHCH2 2OH + OHOH + OH- - 酸性條件下,是甲醛受氫離子的作用,首先生成帶正電荷的酸性條件下,是甲醛受氫離子的作用,首先生成帶正電荷的次甲醇:次甲醇:CH2O+H2OHOCH2OHHOCH2OH+H+CH2OH+H2O加成反應(yīng)機(jī)理加成反應(yīng)機(jī)理o帶正電荷的次甲醇與尿素反應(yīng),生成不穩(wěn)定的羥甲脲,它進(jìn)而帶正電荷的次甲醇與尿素反應(yīng),生成不穩(wěn)定的羥甲脲,它進(jìn)而縮聚脫水,生成縮聚脫水,生成次甲基鍵連接的低分子縮聚物次甲基鍵連接的低分子縮聚物或或次甲脲次甲脲:o

11、NH2CONH2 + C+H2OHNH2CON+H2CH2OHoNH2CON+H2CH2OHNH2CONHCH2OH + H+oNH2CONHC+H2 + H2OoNH2CONHC+H2 + NH2CONH2NH2CONHCH2N+H2CONH2oNH2CONHCH2NHCONH2 + H+ 或者或者oNH2CONH2 + 2CH2O CH2NCONCH2 + 2H2O 加成反應(yīng)機(jī)理加成反應(yīng)機(jī)理pH1%時(shí)就顯示出影響了;時(shí)就顯示出影響了;含量越高,樹(shù)脂在貯存期間的羥甲基含量下降越明顯,貯存含量越高,樹(shù)脂在貯存期間的羥甲基含量下降越明顯,貯存穩(wěn)定性越差。不應(yīng)超過(guò)穩(wěn)定性越差。不應(yīng)超過(guò)0.7%。 游

12、離氨:能提高縮聚反應(yīng)初期階段及補(bǔ)加尿素再縮聚階段游離氨:能提高縮聚反應(yīng)初期階段及補(bǔ)加尿素再縮聚階段的介質(zhì)的介質(zhì)PH值;但當(dāng)含量高于值;但當(dāng)含量高于0.015%時(shí),樹(shù)脂的固化時(shí)間延時(shí),樹(shù)脂的固化時(shí)間延長(zhǎng)和貯存穩(wěn)定性降低。不應(yīng)超過(guò)長(zhǎng)和貯存穩(wěn)定性降低。不應(yīng)超過(guò)0.015%。甲醛雜質(zhì)甲醛雜質(zhì)o甲醛濃度:對(duì)反應(yīng)速度有明顯影響。一般工業(yè)用甲醛濃甲醛濃度:對(duì)反應(yīng)速度有明顯影響。一般工業(yè)用甲醛濃度度370.5%。o甲酸和甲醇含量:甲酸甲酸和甲醇含量:甲酸影響影響pH值(值(2.8-3.8),其),其含量不應(yīng)高于含量不應(yīng)高于0.05%-0.1%。甲醇。甲醇阻礙縮聚反應(yīng),阻礙縮聚反應(yīng),影響樹(shù)脂貯存穩(wěn)定性,使固化后

13、樹(shù)脂吸水性上升,濃度影響樹(shù)脂貯存穩(wěn)定性,使固化后樹(shù)脂吸水性上升,濃度為為37%-41%的甲醛需加的甲醛需加6-12%的甲醇,濃度的甲醇,濃度30%的甲的甲醛加少量甲醇(醛加少量甲醇(0.05-1%)即可。)即可。o鐵含量:較多時(shí),在反應(yīng)初期加速甲醛氧化;后期固化鐵含量:較多時(shí),在反應(yīng)初期加速甲醛氧化;后期固化時(shí),延長(zhǎng)固化時(shí)間,膠層顏色變成黃褐色。時(shí),延長(zhǎng)固化時(shí)間,膠層顏色變成黃褐色。不加甲醇不加甲醇UF預(yù)縮液預(yù)縮液甲醛:尿素:水甲醛:尿素:水=50:20:30(質(zhì)量比)(質(zhì)量比)(四)反應(yīng)溫度和反應(yīng)時(shí)間(四)反應(yīng)溫度和反應(yīng)時(shí)間o在反應(yīng)體系中,反應(yīng)溫度和反應(yīng)時(shí)間既有單獨(dú)作用又有在反應(yīng)體系中,反應(yīng)

14、溫度和反應(yīng)時(shí)間既有單獨(dú)作用又有聯(lián)合其它因素共同作用。聯(lián)合其它因素共同作用。o反應(yīng)溫度:對(duì)反應(yīng)速度、游離甲醛含量膠樹(shù)脂貯存穩(wěn)定反應(yīng)溫度:對(duì)反應(yīng)速度、游離甲醛含量膠樹(shù)脂貯存穩(wěn)定性等的影響較為明顯;過(guò)高(酸性介質(zhì)),出現(xiàn)凝膠,性等的影響較為明顯;過(guò)高(酸性介質(zhì)),出現(xiàn)凝膠,易形成次甲脲沉淀;過(guò)低,反應(yīng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng),樹(shù)脂聚合度易形成次甲脲沉淀;過(guò)低,反應(yīng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng),樹(shù)脂聚合度低、粘度低等。應(yīng)視各反應(yīng)階段的具體條件而定,酸性低、粘度低等。應(yīng)視各反應(yīng)階段的具體條件而定,酸性加成階段,應(yīng)為加成階段,應(yīng)為40-60,堿性加成階段,應(yīng)為,堿性加成階段,應(yīng)為80-95適宜。適宜。o反應(yīng)時(shí)間:關(guān)系到樹(shù)脂的聚合度、游離甲醛

15、含量、粘度反應(yīng)時(shí)間:關(guān)系到樹(shù)脂的聚合度、游離甲醛含量、粘度及樹(shù)脂的力學(xué)性能等;過(guò)短,反應(yīng)不完全,固體含量低、及樹(shù)脂的力學(xué)性能等;過(guò)短,反應(yīng)不完全,固體含量低、粘度小、游離甲醛含量高、樹(shù)脂機(jī)械強(qiáng)度低;過(guò)長(zhǎng),聚粘度小、游離甲醛含量高、樹(shù)脂機(jī)械強(qiáng)度低;過(guò)長(zhǎng),聚合度過(guò)高、粘度過(guò)高、樹(shù)脂水混和性下降、貯存期短。合度過(guò)高、粘度過(guò)高、樹(shù)脂水混和性下降、貯存期短。應(yīng)考慮反應(yīng)時(shí)間與其它條件的共同作用。應(yīng)考慮反應(yīng)時(shí)間與其它條件的共同作用。1.5 1.5 脲醛樹(shù)脂的合成脲醛樹(shù)脂的合成(一)原料計(jì)算(一)原料計(jì)算所需尿素量為已知,按下式計(jì)算其它原料量:所需尿素量為已知,按下式計(jì)算其它原料量:式中:式中:所計(jì)算的原料量

16、(所計(jì)算的原料量(Kg)所計(jì)算原料的分子量所計(jì)算原料的分子量所計(jì)算原料的摩爾數(shù)所計(jì)算原料的摩爾數(shù)尿素純度(尿素純度(%)尿素量(尿素量(Kg)所計(jì)算原料的濃度(所計(jì)算原料的濃度(%)60.06尿素分子量尿素分子量QpNMG06.60GMNpQo例例1:某脲醛樹(shù)脂合成配方為:某脲醛樹(shù)脂合成配方為 U/F摩爾比為摩爾比為1/2,尿素加,尿素加入量為入量為100kg(尿素純度為(尿素純度為98%),請(qǐng)計(jì)算需加入多少),請(qǐng)計(jì)算需加入多少甲醛水溶液(濃度為甲醛水溶液(濃度為37%)?)?答案:需加入甲醛水溶液答案:需加入甲醛水溶液264.86kg。o例例2:某脲醛樹(shù)脂合成配方:甲醛一次投入,尿素均分:某

17、脲醛樹(shù)脂合成配方:甲醛一次投入,尿素均分兩次加入(尿素純度為兩次加入(尿素純度為100%),甲醛水溶液(濃度為),甲醛水溶液(濃度為37%)共)共430克首先加入,第一次尿素加入后,甲醛與克首先加入,第一次尿素加入后,甲醛與尿素尿素F/U摩爾比為摩爾比為2/1,反應(yīng)一段時(shí)間后加入第二次尿素,反應(yīng)一段時(shí)間后加入第二次尿素,使最終摩爾比為使最終摩爾比為1.5/1,求:第一次尿素投入量和第二,求:第一次尿素投入量和第二次尿素投入量?次尿素投入量? 答案:第一次尿素投入量答案:第一次尿素投入量159.1g,第二次尿素投入量,第二次尿素投入量53.03g(二)樹(shù)脂反應(yīng)程度的控制(二)樹(shù)脂反應(yīng)程度的控制o

18、(1)根據(jù)樹(shù)脂溶液與水相溶性的變化來(lái)確定反)根據(jù)樹(shù)脂溶液與水相溶性的變化來(lái)確定反應(yīng)終點(diǎn)應(yīng)終點(diǎn)水稀釋度水稀釋度憎水溫度憎水溫度濁點(diǎn)濁點(diǎn)o概念:指在室溫下,對(duì)單位體積樹(shù)脂液,使其開(kāi)概念:指在室溫下,對(duì)單位體積樹(shù)脂液,使其開(kāi)始沉淀所加的水量,這個(gè)數(shù)值也稱(chēng)為沉淀點(diǎn),國(guó)始沉淀所加的水量,這個(gè)數(shù)值也稱(chēng)為沉淀點(diǎn),國(guó)內(nèi)稱(chēng)為水?dāng)?shù)。內(nèi)稱(chēng)為水?dāng)?shù)。o方法:取試樣一份并立即冷卻至室溫(或一定溫方法:取試樣一份并立即冷卻至室溫(或一定溫度),吸取度),吸取5ml試樣于小燒杯或三角瓶?jī)?nèi),逐漸試樣于小燒杯或三角瓶?jī)?nèi),逐漸滴入蒸餾水直至略微發(fā)生云霧狀沉淀,此時(shí)所加滴入蒸餾水直至略微發(fā)生云霧狀沉淀,此時(shí)所加水的毫升數(shù)除以水的毫升

19、數(shù)除以5就是試樣的水稀釋度??s聚反應(yīng)就是試樣的水稀釋度。縮聚反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行,水稀釋度就下降。繼續(xù)進(jìn)行,水稀釋度就下降。水稀釋度水稀釋度o概念:樹(shù)脂反應(yīng)開(kāi)始時(shí),其縮聚物和水相互混概念:樹(shù)脂反應(yīng)開(kāi)始時(shí),其縮聚物和水相互混溶,反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行后,樹(shù)脂液含水量下降,若溶,反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行后,樹(shù)脂液含水量下降,若用少量樹(shù)脂液,用大量水稀釋?zhuān)瑯?shù)脂便開(kāi)始分用少量樹(shù)脂液,用大量水稀釋?zhuān)瑯?shù)脂便開(kāi)始分出,此時(shí)的溫度即稱(chēng)為憎水溫度。工業(yè)上因?yàn)槌觯藭r(shí)的溫度即稱(chēng)為憎水溫度。工業(yè)上因?yàn)闃?shù)脂從親水階段變?yōu)樵魉A段,故此得名。樹(shù)脂從親水階段變?yōu)樵魉A段,故此得名。o應(yīng)用:最常用于氨基樹(shù)脂,特別是三聚氰胺應(yīng)用:最常用于氨基樹(shù)脂,特別是

20、三聚氰胺-甲甲醛縮聚反應(yīng)。醛縮聚反應(yīng)。憎水溫度憎水溫度o方法:將方法:將1或或2滴樹(shù)脂液滴入于維持在一定溫度滴樹(shù)脂液滴入于維持在一定溫度而半盛水的試管或燒杯內(nèi),發(fā)現(xiàn)白色云霧狀不而半盛水的試管或燒杯內(nèi),發(fā)現(xiàn)白色云霧狀不溶物時(shí)的溫度就是憎水溫度。當(dāng)反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行溶物時(shí)的溫度就是憎水溫度。當(dāng)反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行時(shí),這個(gè)憎水溫度就升高。時(shí),這個(gè)憎水溫度就升高。o生產(chǎn)上也有采用以生產(chǎn)上也有采用以20水中樹(shù)脂液出現(xiàn)云霧狀水中樹(shù)脂液出現(xiàn)云霧狀作為反應(yīng)終點(diǎn)的。作為反應(yīng)終點(diǎn)的。 o特點(diǎn):樹(shù)脂和水量的正確比例不重要,水的溫特點(diǎn):樹(shù)脂和水量的正確比例不重要,水的溫度是唯一的度量;簡(jiǎn)易、靈敏度高;溫度范圍度是唯一的度量;簡(jiǎn)易、

21、靈敏度高;溫度范圍大大070。 o概念:當(dāng)反應(yīng)混合物冷卻時(shí),由于水分的析出,概念:當(dāng)反應(yīng)混合物冷卻時(shí),由于水分的析出,而最初出現(xiàn)混濁時(shí)的溫度稱(chēng)為濁點(diǎn)。而最初出現(xiàn)混濁時(shí)的溫度稱(chēng)為濁點(diǎn)。o方法:將方法:將1015ml反應(yīng)液放入備有攪拌器和溫度反應(yīng)液放入備有攪拌器和溫度計(jì)的計(jì)的152.5cm的試管內(nèi),冷卻,快速攪拌直至的試管內(nèi),冷卻,快速攪拌直至初次發(fā)現(xiàn)混濁的溫度即是濁點(diǎn)。如果濁點(diǎn)很高,初次發(fā)現(xiàn)混濁的溫度即是濁點(diǎn)。如果濁點(diǎn)很高,可以預(yù)先溫?zé)嵩嚬茉O(shè)備,以免冷卻不當(dāng)??梢灶A(yù)先溫?zé)嵩嚬茉O(shè)備,以免冷卻不當(dāng)。o適用范圍:很適用于苯酚適用范圍:很適用于苯酚-甲醛樹(shù)脂的縮合反應(yīng)。甲醛樹(shù)脂的縮合反應(yīng)。 濁濁 點(diǎn)點(diǎn)o

22、(2)根據(jù)粘度確定反應(yīng)終點(diǎn))根據(jù)粘度確定反應(yīng)終點(diǎn)改良奧氏粘度計(jì):標(biāo)準(zhǔn)方法改良奧氏粘度計(jì):標(biāo)準(zhǔn)方法恩格拉粘度計(jì)恩格拉粘度計(jì)涂涂-4杯粘度計(jì):企業(yè)生產(chǎn)常用方法杯粘度計(jì):企業(yè)生產(chǎn)常用方法格氏管:實(shí)驗(yàn)室常用方法格氏管:實(shí)驗(yàn)室常用方法旋轉(zhuǎn)粘度計(jì):企業(yè)、實(shí)驗(yàn)室常用旋轉(zhuǎn)粘度計(jì):企業(yè)、實(shí)驗(yàn)室常用普遍、理想普遍、理想o(3)以反應(yīng)時(shí)間來(lái)控制反應(yīng)終點(diǎn))以反應(yīng)時(shí)間來(lái)控制反應(yīng)終點(diǎn) 準(zhǔn)確性很差:反應(yīng)時(shí)間受準(zhǔn)確性很差:反應(yīng)時(shí)間受pH值、溫度等的波動(dòng)影值、溫度等的波動(dòng)影響很大,不能真實(shí)確切地表征樹(shù)脂的縮聚程度。響很大,不能真實(shí)確切地表征樹(shù)脂的縮聚程度。o(4)以折光系數(shù)控制脫水終點(diǎn)(固體含量)以折光系數(shù)控制脫水終點(diǎn)(固體含

23、量)脲醛樹(shù)脂的折光指數(shù)與其固體含量之間存在線(xiàn)形關(guān)脲醛樹(shù)脂的折光指數(shù)與其固體含量之間存在線(xiàn)形關(guān)系,即可根據(jù)樹(shù)脂的折光指數(shù)確定其固體含量。系,即可根據(jù)樹(shù)脂的折光指數(shù)確定其固體含量。故可用折光計(jì)來(lái)控制脫水終點(diǎn)。故可用折光計(jì)來(lái)控制脫水終點(diǎn)。 較常用較常用o(1)縮聚次數(shù)的選擇)縮聚次數(shù)的選擇一次縮聚:在樹(shù)脂合成時(shí),尿素一次加入與甲一次縮聚:在樹(shù)脂合成時(shí),尿素一次加入與甲醛進(jìn)行一次性縮聚反應(yīng)。最好先用蒸汽或少量醛進(jìn)行一次性縮聚反應(yīng)。最好先用蒸汽或少量水將尿素溶解后,緩緩加入進(jìn)行反應(yīng),從而避水將尿素溶解后,緩緩加入進(jìn)行反應(yīng),從而避免因放熱反應(yīng)而使反應(yīng)溫度急劇升高,對(duì)生產(chǎn)免因放熱反應(yīng)而使反應(yīng)溫度急劇升高,對(duì)

24、生產(chǎn)操作及樹(shù)脂質(zhì)量帶來(lái)不利的影響。操作及樹(shù)脂質(zhì)量帶來(lái)不利的影響。(三)工藝類(lèi)型的選擇(三)工藝類(lèi)型的選擇二次縮聚:在樹(shù)脂合成時(shí),尿素分兩次加入與甲二次縮聚:在樹(shù)脂合成時(shí),尿素分兩次加入與甲醛進(jìn)行二次縮聚反應(yīng)。從而減緩尿素加入后的放醛進(jìn)行二次縮聚反應(yīng)。從而減緩尿素加入后的放熱反應(yīng),使反應(yīng)平穩(wěn)易于控制。二次縮聚的目的熱反應(yīng),使反應(yīng)平穩(wěn)易于控制。二次縮聚的目的是提高第一次尿素與甲醛的摩爾比,有利于形成是提高第一次尿素與甲醛的摩爾比,有利于形成二羥甲基脲和降低游離甲醛含量。二羥甲基脲和降低游離甲醛含量。目前,為了將樹(shù)脂中的游離甲醛降低到最少的程目前,為了將樹(shù)脂中的游離甲醛降低到最少的程度,采用三次或四

25、次縮聚工藝來(lái)合成脲醛樹(shù)脂。度,采用三次或四次縮聚工藝來(lái)合成脲醛樹(shù)脂。 o(2)縮聚溫度的選擇)縮聚溫度的選擇低溫縮聚:尿素與甲醛的縮聚反應(yīng)溫度,自始至低溫縮聚:尿素與甲醛的縮聚反應(yīng)溫度,自始至終在終在45以下形成樹(shù)脂,樹(shù)脂外觀(guān)為乳狀液。以下形成樹(shù)脂,樹(shù)脂外觀(guān)為乳狀液。樹(shù)脂化速度與甲醛的濃度有關(guān),甲醛濃度樹(shù)脂化速度與甲醛的濃度有關(guān),甲醛濃度,樹(shù),樹(shù)脂化速度脂化速度 ;甲醛濃度;甲醛濃度,樹(shù)脂化速度,樹(shù)脂化速度,但貯存,但貯存性能不佳,樹(shù)脂易分層,不便使用。性能不佳,樹(shù)脂易分層,不便使用。高溫縮聚:尿素與甲醛的縮聚反應(yīng)溫度在高溫縮聚:尿素與甲醛的縮聚反應(yīng)溫度在90以以上時(shí),形成的樹(shù)脂外觀(guān)為粘稠液體

26、。樹(shù)脂貯存上時(shí),形成的樹(shù)脂外觀(guān)為粘稠液體。樹(shù)脂貯存期長(zhǎng),一般為期長(zhǎng),一般為26個(gè)月。貯存中無(wú)分層現(xiàn)象,個(gè)月。貯存中無(wú)分層現(xiàn)象,使用方便。使用方便。o(3)反應(yīng)各階段)反應(yīng)各階段pH值的選擇值的選擇堿堿-酸酸-堿工藝:尿素與甲醛首先在弱堿性介質(zhì)堿工藝:尿素與甲醛首先在弱堿性介質(zhì)(pH = 79)中反應(yīng),完成羥甲基化形成初期)中反應(yīng),完成羥甲基化形成初期中間產(chǎn)物,而后使反應(yīng)液轉(zhuǎn)為弱酸性介質(zhì)(中間產(chǎn)物,而后使反應(yīng)液轉(zhuǎn)為弱酸性介質(zhì)(pH = 4.35.0),達(dá)到反應(yīng)終點(diǎn)時(shí),再把反應(yīng)介質(zhì)),達(dá)到反應(yīng)終點(diǎn)時(shí),再把反應(yīng)介質(zhì)pH值調(diào)至中性或弱堿性(值調(diào)至中性或弱堿性(pH = 78)貯存。)貯存。弱酸弱酸-堿

27、工藝:尿素與甲醛自始至終在弱酸性介堿工藝:尿素與甲醛自始至終在弱酸性介質(zhì)中(質(zhì)中(pH = 4.56.0)反應(yīng),樹(shù)脂達(dá)到反應(yīng)終)反應(yīng),樹(shù)脂達(dá)到反應(yīng)終點(diǎn)后,把點(diǎn)后,把pH值調(diào)至中性或弱堿性貯存。值調(diào)至中性或弱堿性貯存。強(qiáng)酸強(qiáng)酸-堿工藝:尿素與甲醛自始至終在強(qiáng)酸性介堿工藝:尿素與甲醛自始至終在強(qiáng)酸性介質(zhì)(質(zhì)(pH = 13)中反應(yīng),要特別注意尿素的加)中反應(yīng),要特別注意尿素的加入速度不能過(guò)快,否則反應(yīng)極難控制。另外隨入速度不能過(guò)快,否則反應(yīng)極難控制。另外隨著反應(yīng)液著反應(yīng)液pH的降低必須相應(yīng)提高甲醛與尿素的的降低必須相應(yīng)提高甲醛與尿素的摩爾比,在反應(yīng)液摩爾比,在反應(yīng)液pH接近接近1時(shí),甲醛與尿素的時(shí)

28、,甲醛與尿素的摩爾比要大于摩爾比要大于3,同時(shí)反應(yīng)溫度也要相應(yīng)降低。,同時(shí)反應(yīng)溫度也要相應(yīng)降低。當(dāng)樹(shù)脂達(dá)到反應(yīng)終點(diǎn)后,把當(dāng)樹(shù)脂達(dá)到反應(yīng)終點(diǎn)后,把pH值調(diào)至中性或弱值調(diào)至中性或弱堿性貯存。堿性貯存。o(4 4)濃縮與不濃縮的選擇)濃縮與不濃縮的選擇濃縮:樹(shù)脂達(dá)到反應(yīng)終點(diǎn)后進(jìn)行減壓脫水。這種濃縮:樹(shù)脂達(dá)到反應(yīng)終點(diǎn)后進(jìn)行減壓脫水。這種樹(shù)脂的特點(diǎn)是粘度大、樹(shù)脂固體含量高、游離甲樹(shù)脂的特點(diǎn)是粘度大、樹(shù)脂固體含量高、游離甲醛含量低、膠合性能好等。刨花板常用。醛含量低、膠合性能好等。刨花板常用。不濃縮:樹(shù)脂達(dá)到反應(yīng)終點(diǎn)后,不經(jīng)減壓脫水處不濃縮:樹(shù)脂達(dá)到反應(yīng)終點(diǎn)后,不經(jīng)減壓脫水處理。不濃縮樹(shù)脂的特點(diǎn)是樹(shù)脂固體

29、含量底、游離理。不濃縮樹(shù)脂的特點(diǎn)是樹(shù)脂固體含量底、游離甲醛含量高、膠液粘度小、生產(chǎn)成本低等。甲醛含量高、膠液粘度小、生產(chǎn)成本低等。2.1.6 脲醛樹(shù)脂的調(diào)制脲醛樹(shù)脂的調(diào)制o概念:在概念:在UF樹(shù)脂實(shí)際使用時(shí)需加入固化劑(亦樹(shù)脂實(shí)際使用時(shí)需加入固化劑(亦稱(chēng)促進(jìn)劑,有時(shí)也有例外,如木材酸性較強(qiáng)時(shí),稱(chēng)促進(jìn)劑,有時(shí)也有例外,如木材酸性較強(qiáng)時(shí),可以不加)使可以不加)使UF迅速固化,保證膠接質(zhì)量;此迅速固化,保證膠接質(zhì)量;此外,為了改變外,為了改變UF的某些性能(如增加初粘性、的某些性能(如增加初粘性、提高耐水性及耐老化性、降低游離醛等),還提高耐水性及耐老化性、降低游離醛等),還需加入某種助劑。以上過(guò)程

30、稱(chēng)為需加入某種助劑。以上過(guò)程稱(chēng)為UF的調(diào)制(簡(jiǎn)的調(diào)制(簡(jiǎn)稱(chēng)為調(diào)膠)。稱(chēng)為調(diào)膠)。o調(diào)膠選擇:根據(jù)制品的用途和需要選擇。調(diào)膠選擇:根據(jù)制品的用途和需要選擇。o(一)固化劑(一)固化劑固化劑種類(lèi):有酸和酸性鹽兩類(lèi)。固化劑種類(lèi):有酸和酸性鹽兩類(lèi)。(1)酸類(lèi)固化劑:草酸、磷酸、苯磺酸、酒石酸、)酸類(lèi)固化劑:草酸、磷酸、苯磺酸、酒石酸、檸檬酸、無(wú)水苯甲酸等;檸檬酸、無(wú)水苯甲酸等;(2)酸性鹽類(lèi):氯化銨、氧化鋅、硫酸鐵胺、鹽)酸性鹽類(lèi):氯化銨、氧化鋅、硫酸鐵胺、鹽酸苯胺等。不宜采用強(qiáng)酸固化劑,但強(qiáng)酸性鹽酸苯胺等。不宜采用強(qiáng)酸固化劑,但強(qiáng)酸性鹽(尤其是強(qiáng)酸銨鹽,如氯化銨、硫酸銨)可行。(尤其是強(qiáng)酸銨鹽,如氯

31、化銨、硫酸銨)可行。固化劑的選擇:根據(jù)固化劑的選擇:根據(jù)UF的理化性能、氣溫條件及的理化性能、氣溫條件及膠接制品的要求等酌情選擇。膠接制品的要求等酌情選擇。 單組分固化劑:如氯化銨、硫酸銨。單組分固化劑:如氯化銨、硫酸銨。應(yīng)用:最廣應(yīng)用:最廣加入量:一般為加入量:一般為UF樹(shù)脂量(固體含量)的樹(shù)脂量(固體含量)的0.2-2%。使用方式:常加入使用方式:常加入1%的氯化銨固體;的氯化銨固體; 有時(shí)調(diào)成水溶液(如有時(shí)調(diào)成水溶液(如20%)。)。氯化銨氯化銨多組分固化劑:氯化銨與尿素、氯化銨與氨水、或氯化多組分固化劑:氯化銨與尿素、氯化銨與氨水、或氯化銨與六亞甲基四胺及尿素銨與六亞甲基四胺及尿素3

32、3組分混合物等。組分混合物等。目的:一是為了延長(zhǎng)樹(shù)脂的適用時(shí)間,特別是夏季,由于目的:一是為了延長(zhǎng)樹(shù)脂的適用時(shí)間,特別是夏季,由于室溫較高,單獨(dú)使用氯化銨(或硫酸銨)時(shí),樹(shù)脂的適用室溫較高,單獨(dú)使用氯化銨(或硫酸銨)時(shí),樹(shù)脂的適用期往往不能滿(mǎn)足要求;二是在冬季,采用常溫固化方式時(shí),期往往不能滿(mǎn)足要求;二是在冬季,采用常溫固化方式時(shí),為加速樹(shù)脂固化,常使用氯化銨與濃鹽酸合用,可使固化為加速樹(shù)脂固化,常使用氯化銨與濃鹽酸合用,可使固化時(shí)間大大縮短。時(shí)間大大縮短。潛伏性固化劑:是指在常態(tài)下呈化學(xué)惰性,在某種特定潛伏性固化劑:是指在常態(tài)下呈化學(xué)惰性,在某種特定溫度下起作用的固化劑。如酒石酸、草酸、有機(jī)

33、酸鹽等,溫度下起作用的固化劑。如酒石酸、草酸、有機(jī)酸鹽等,但效果不太理想,國(guó)內(nèi)目前正開(kāi)始研究使用。但效果不太理想,國(guó)內(nèi)目前正開(kāi)始研究使用。微膠囊固化劑:就是在固化劑的表面有一層保護(hù)膜微膠囊固化劑:就是在固化劑的表面有一層保護(hù)膜膠膠囊,在低溫下由于表層膠囊的隔離,不起固化作用;而囊,在低溫下由于表層膠囊的隔離,不起固化作用;而在高溫或受壓下,表層膠囊被破壞,膠囊內(nèi)的固化劑即在高溫或受壓下,表層膠囊被破壞,膠囊內(nèi)的固化劑即與與UF接觸,使之固化。目前國(guó)內(nèi)還沒(méi)有這種固化劑。接觸,使之固化。目前國(guó)內(nèi)還沒(méi)有這種固化劑。o注意:氯化銨對(duì)冷固化的注意:氯化銨對(duì)冷固化的UF來(lái)說(shuō),并不是很好的固化劑。來(lái)說(shuō),并不

34、是很好的固化劑。這是因?yàn)殇@鹽在這是因?yàn)殇@鹽在UF中釋放酸速度與氣溫有關(guān)。且冬季施中釋放酸速度與氣溫有關(guān)。且冬季施加氯化銨的量應(yīng)比夏季多。由于加氯化銨的量應(yīng)比夏季多。由于UF的固化過(guò)程中,主要的固化過(guò)程中,主要變化有化學(xué)反應(yīng)和水分的移動(dòng),此時(shí)還應(yīng)考慮木材含水變化有化學(xué)反應(yīng)和水分的移動(dòng),此時(shí)還應(yīng)考慮木材含水率、固化劑的性質(zhì)、氣溫高低、空氣濕度和風(fēng)力大小等率、固化劑的性質(zhì)、氣溫高低、空氣濕度和風(fēng)力大小等因素。因素。2.1.7 2.1.7 脲醛樹(shù)脂的改性脲醛樹(shù)脂的改性改性方法改性方法分子內(nèi)部改性共聚分子外部改性共混合成過(guò)程合成過(guò)程合成后合成后加入各種改性劑(一)降低膠接制品釋放的甲醛量(一)降低膠接制

35、品釋放的甲醛量膠接制品所釋放的甲醛來(lái)源:(1)UF樹(shù)脂中的游離甲醛;(2)樹(shù)脂固化中分解的甲醛;(3)木材等被膠接材料所釋放的甲醛。o固化分解出的游離甲醛固化分解出的游離甲醛固化時(shí)甲醛釋放反應(yīng):羥甲基、二次甲基醚鍵固化時(shí)甲醛釋放反應(yīng):羥甲基、二次甲基醚鍵NCOCH2OHHNCOHHCHOHCHONCOCH2NCOHNCOCH2OCH2NCO(液)(液)o降低甲醛含量的途徑:降低甲醛含量的途徑:(1)從樹(shù)脂合成入手:采用低摩爾比)從樹(shù)脂合成入手:采用低摩爾比U/F;加入能;加入能與尿素、甲醛共聚的苯酚或三聚氰胺、雙氰胺等;與尿素、甲醛共聚的苯酚或三聚氰胺、雙氰胺等;尿素分次加入;改變反應(yīng)尿素分次

36、加入;改變反應(yīng)pH值等反應(yīng)條件。值等反應(yīng)條件。(2)從調(diào)膠入手:加入甲醛結(jié)合劑(捕捉劑),如)從調(diào)膠入手:加入甲醛結(jié)合劑(捕捉劑),如尿素、三聚氰胺、間苯二酚、對(duì)甲苯磺酰胺、各尿素、三聚氰胺、間苯二酚、對(duì)甲苯磺酰胺、各種過(guò)硫化物等含單寧的樹(shù)皮粉、豆粉、面粉、聚種過(guò)硫化物等含單寧的樹(shù)皮粉、豆粉、面粉、聚乙酸乙烯乳液等。乙酸乙烯乳液等。(3)從熱壓工藝入手:熱壓溫度愈高,成品中的)從熱壓工藝入手:熱壓溫度愈高,成品中的游離甲醛愈少;熱壓時(shí)間愈短,成品中的游離游離甲醛愈少;熱壓時(shí)間愈短,成品中的游離甲醛愈多;板坯含水率愈高,成品中的游離甲甲醛愈多;板坯含水率愈高,成品中的游離甲醛愈多。醛愈多。(4)

37、從制品后續(xù)處理入手:如封邊、貼面;氨氣)從制品后續(xù)處理入手:如封邊、貼面;氨氣處理、尿素溶液處理等。處理、尿素溶液處理等。(二)改善脲醛樹(shù)脂的耐水性(二)改善脲醛樹(shù)脂的耐水性oUF樹(shù)脂耐水性差的原因:親水性基團(tuán)(羥甲基、樹(shù)脂耐水性差的原因:親水性基團(tuán)(羥甲基、亞氨基等)亞氨基等)o措施:措施:共聚:加入三聚氰胺、苯酚、間苯二酚等共聚,產(chǎn)共聚:加入三聚氰胺、苯酚、間苯二酚等共聚,產(chǎn)生共聚體;生共聚體;共混:共混:UF與與PF或三聚氰胺樹(shù)脂或聚醋酸乙烯酯乳或三聚氰胺樹(shù)脂或聚醋酸乙烯酯乳液等混合;液等混合;膠接前加入三聚氰胺粉末或其它化合物進(jìn)行熱壓。膠接前加入三聚氰胺粉末或其它化合物進(jìn)行熱壓。 o例

38、子例子UMF樹(shù)脂膠粘劑(三聚氰胺改性脲醛樹(shù)脂):已樹(shù)脂膠粘劑(三聚氰胺改性脲醛樹(shù)脂):已用于防潮、防水和無(wú)臭人造板生產(chǎn)。用于防潮、防水和無(wú)臭人造板生產(chǎn)。各種合成乳膠對(duì)脲醛樹(shù)脂進(jìn)行改性:丁苯膠乳、各種合成乳膠對(duì)脲醛樹(shù)脂進(jìn)行改性:丁苯膠乳、端羧基丁苯膠乳、丁腈膠乳、丁吡膠乳、氯丁膠端羧基丁苯膠乳、丁腈膠乳、丁吡膠乳、氯丁膠乳和各種丙烯酸酯膠乳等,其中以丁苯及端羧基乳和各種丙烯酸酯膠乳等,其中以丁苯及端羧基丁苯膠乳效果最佳,成本也低廉。改性后膠粘劑丁苯膠乳效果最佳,成本也低廉。改性后膠粘劑的耐水、耐沸水及耐久性全面提高。的耐水、耐沸水及耐久性全面提高。異氰酸酯樹(shù)脂對(duì)異氰酸酯樹(shù)脂對(duì)UF樹(shù)脂的改性:提高

39、耐水與耐樹(shù)脂的改性:提高耐水與耐老化性能;將異氰酸酯引入氨基樹(shù)脂老化性能;將異氰酸酯引入氨基樹(shù)脂-乳膠體系,乳膠體系,制成的膠粘劑特別適用與高含水率(制成的膠粘劑特別適用與高含水率(3070%)濕木材的膠接。濕木材的膠接。聚氧乙烯基醚對(duì)聚氧乙烯基醚對(duì)UF樹(shù)脂、三聚氰胺樹(shù)脂的化學(xué)樹(shù)脂、三聚氰胺樹(shù)脂的化學(xué)改性:耐水性明顯提高。改性:耐水性明顯提高。造紙木素對(duì)造紙木素對(duì)UF樹(shù)脂的改性:可適當(dāng)提高耐水性,樹(shù)脂的改性:可適當(dāng)提高耐水性,并降低成本。并降低成本。UF樹(shù)脂中添加少量的環(huán)氧樹(shù)脂:耐水性和膠接樹(shù)脂中添加少量的環(huán)氧樹(shù)脂:耐水性和膠接性能得到明顯提高。性能得到明顯提高。Al2(SO4)3、AlPO4

40、、白云石、礦渣棉及、白云石、礦渣棉及NaBr等等無(wú)機(jī)鹽或填料引入無(wú)機(jī)鹽或填料引入U(xiǎn)F樹(shù)脂:耐水性明顯提高。樹(shù)脂:耐水性明顯提高。o原因:原因:縮聚脫水反應(yīng):縮聚脫水反應(yīng):UF固化后仍繼續(xù)進(jìn)行;固化后仍繼續(xù)進(jìn)行;膠層存在游離羥甲基:不斷地吸收大氣中的水份或膠層存在游離羥甲基:不斷地吸收大氣中的水份或放出水份,在反復(fù)干濕的情況下,即收縮放出水份,在反復(fù)干濕的情況下,即收縮-膨脹應(yīng)膨脹應(yīng)力的作用下,引起膠層的老化;力的作用下,引起膠層的老化;外界因子(大氣中的水、熱、光等)的影響:樹(shù)脂外界因子(大氣中的水、熱、光等)的影響:樹(shù)脂分子斷裂,導(dǎo)致膠層老化。分子斷裂,導(dǎo)致膠層老化。固化劑的濃度、加壓壓力、

41、木材表面的粗糙程度等固化劑的濃度、加壓壓力、木材表面的粗糙程度等都是引起樹(shù)脂老化的因素。都是引起樹(shù)脂老化的因素。(三)改善脲醛樹(shù)脂的老化性(三)改善脲醛樹(shù)脂的老化性o改善措施:改善措施:工藝方面:被膠接木材表面平整光滑,盡量減工藝方面:被膠接木材表面平整光滑,盡量減少凸凹不平,以免膠液分布不均而形成過(guò)厚的少凸凹不平,以免膠液分布不均而形成過(guò)厚的膠層,在表里收縮不均勻的情況下產(chǎn)生開(kāi)裂。膠層,在表里收縮不均勻的情況下產(chǎn)生開(kāi)裂。對(duì)脲醛樹(shù)脂的改性:加入熱塑性樹(shù)脂(降低樹(shù)對(duì)脲醛樹(shù)脂的改性:加入熱塑性樹(shù)脂(降低樹(shù)脂交聯(lián)程度,脆性下降,撓性增加)。脂交聯(lián)程度,脆性下降,撓性增加)。在樹(shù)脂縮聚時(shí)加入聚乙烯醇:

42、形成聚乙烯醇縮在樹(shù)脂縮聚時(shí)加入聚乙烯醇:形成聚乙烯醇縮甲醛來(lái)改性脲醛樹(shù)脂,甲醛來(lái)改性脲醛樹(shù)脂,與熱塑性樹(shù)脂(如聚醋酸乙烯樹(shù)脂)混合使用:與熱塑性樹(shù)脂(如聚醋酸乙烯樹(shù)脂)混合使用:兩液膠兩液膠增加聚醋酸乙烯樹(shù)脂的耐水性和脲增加聚醋酸乙烯樹(shù)脂的耐水性和脲醛樹(shù)脂的韌性和粘性,并改善了脲醛樹(shù)脂膠粘醛樹(shù)脂的韌性和粘性,并改善了脲醛樹(shù)脂膠粘劑的耐老化性能。如用劑的耐老化性能。如用2030%的聚醋酸乙烯的聚醋酸乙烯酯乳液與脲醛樹(shù)脂共混后用于人造板表面裝飾酯乳液與脲醛樹(shù)脂共混后用于人造板表面裝飾的微薄木濕貼,即可防止透膠,又可以實(shí)現(xiàn)快的微薄木濕貼,即可防止透膠,又可以實(shí)現(xiàn)快速膠貼。速膠貼。在樹(shù)脂中加入適量的醇

43、類(lèi)物質(zhì):使樹(shù)脂醚化,在樹(shù)脂中加入適量的醇類(lèi)物質(zhì):使樹(shù)脂醚化,可以提高樹(shù)脂的柔韌性。可以提高樹(shù)脂的柔韌性。在樹(shù)脂中加入填料:如豆粉、小麥粉、木粉、在樹(shù)脂中加入填料:如豆粉、小麥粉、木粉、石膏粉等,簡(jiǎn)便而又行之有效的方法。石膏粉等,簡(jiǎn)便而又行之有效的方法。適當(dāng)使用固化劑:固化劑的酸性愈強(qiáng),雖然可適當(dāng)使用固化劑:固化劑的酸性愈強(qiáng),雖然可以明顯地縮短樹(shù)脂的固化時(shí)間,但也相應(yīng)地促以明顯地縮短樹(shù)脂的固化時(shí)間,但也相應(yīng)地促使膠壓后樹(shù)脂的迅速老化。一般以氯化鋅或氯使膠壓后樹(shù)脂的迅速老化。一般以氯化鋅或氯化鐵等作固化劑,效果較好?;F等作固化劑,效果較好。(四)改善脲醛樹(shù)脂的膠接強(qiáng)度(四)改善脲醛樹(shù)脂的膠接強(qiáng)度

44、o從用從用UF膠合某些非木質(zhì)材料如麥稈、棉稈、稻膠合某些非木質(zhì)材料如麥稈、棉稈、稻草等來(lái)說(shuō),有必要改善其膠接強(qiáng)度,可加入苯草等來(lái)說(shuō),有必要改善其膠接強(qiáng)度,可加入苯酚、間苯二酚、三聚氰胺等,起增強(qiáng)作用。酚、間苯二酚、三聚氰胺等,起增強(qiáng)作用。2 三聚氰胺樹(shù)脂膠粘劑三聚氰胺樹(shù)脂膠粘劑2.1 2.1 概述概述o概念:三聚氰胺樹(shù)脂是三聚氰胺甲醛樹(shù)脂的簡(jiǎn)概念:三聚氰胺樹(shù)脂是三聚氰胺甲醛樹(shù)脂的簡(jiǎn)稱(chēng),它是由三聚氰胺與甲醛在催化劑作用下加稱(chēng),它是由三聚氰胺與甲醛在催化劑作用下加成縮聚而成的高聚物。成縮聚而成的高聚物。o品種:三聚氰胺浸漬樹(shù)脂、三聚氰胺尿素甲醛品種:三聚氰胺浸漬樹(shù)脂、三聚氰胺尿素甲醛浸漬樹(shù)脂和尿素

45、甲醛浸漬樹(shù)脂。浸漬樹(shù)脂和尿素甲醛浸漬樹(shù)脂。o常用:改性的三聚氰胺樹(shù)脂。常用:改性的三聚氰胺樹(shù)脂。o性能與用途:性能與用途:(1)膠接強(qiáng)度很高、化學(xué)活性較大;)膠接強(qiáng)度很高、化學(xué)活性較大;(2)固化快:無(wú)需加固化劑即可加熱固化和常)固化快:無(wú)需加固化劑即可加熱固化和常溫固化;溫固化;(3)熱穩(wěn)定性好;)熱穩(wěn)定性好;(4)硬度和耐磨性較高;)硬度和耐磨性較高;(5)耐沸水性、耐化學(xué)藥物性、電絕緣性均較好;)耐沸水性、耐化學(xué)藥物性、電絕緣性均較好;(6)膠層脆性高,易破裂:常用改性的三聚氰胺樹(shù)脂)膠層脆性高,易破裂:常用改性的三聚氰胺樹(shù)脂膠;膠;(7)貯存期短:經(jīng)改性后可延長(zhǎng)貯存期,或制成粉狀)貯存

46、期短:經(jīng)改性后可延長(zhǎng)貯存期,或制成粉狀產(chǎn)品;產(chǎn)品;(8)價(jià)格高:只作為浸漬樹(shù)脂用。)價(jià)格高:只作為浸漬樹(shù)脂用。o歷史:歷史:1933年文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo),年文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo),1939年商品在美國(guó)出售。年商品在美國(guó)出售。 2.2 生產(chǎn)三聚氰胺樹(shù)脂的主要原料生產(chǎn)三聚氰胺樹(shù)脂的主要原料o三聚氰胺三聚氰胺別稱(chēng):三聚氰酰胺、蜜胺;別稱(chēng):三聚氰酰胺、蜜胺;分子式:分子式:C3H6N6;分子量:分子量:126.13;化學(xué)結(jié)構(gòu)式:化學(xué)結(jié)構(gòu)式:CNCNCNNH2H2NNH2外觀(guān):白色粉末狀結(jié)晶物(針狀、棱形);外觀(guān):白色粉末狀結(jié)晶物(針狀、棱形);熔點(diǎn):熔點(diǎn):354;密度:密度:1.573g/cm3;酸堿性:三聚氰胺為弱堿性,比

47、尿素強(qiáng),水溶酸堿性:三聚氰胺為弱堿性,比尿素強(qiáng),水溶液呈弱堿性。液呈弱堿性。溶解性:易溶于液態(tài)氨、氫氧化鈉及氫氧化鉀溶解性:易溶于液態(tài)氨、氫氧化鈉及氫氧化鉀的水溶液中,難溶于水(在的水溶液中,難溶于水(在100水中僅溶解水中僅溶解5%),微溶于乙二醇、甘油,不溶于乙醚、苯、),微溶于乙二醇、甘油,不溶于乙醚、苯、四氯化碳。四氯化碳。毒性:低毒;毒性:低毒;水解性:易水解,形成一系列水解產(chǎn)物,最后變水解性:易水解,形成一系列水解產(chǎn)物,最后變成三聚氰酸。三聚氰胺隨著三個(gè)氨基水解,酸性成三聚氰酸。三聚氰胺隨著三個(gè)氨基水解,酸性逐步上升逐步上升對(duì)三聚氰胺樹(shù)脂的合成非常不利,對(duì)三聚氰胺樹(shù)脂的合成非常不利

48、,所以必須將其從三聚氰胺中用堿水洗去或重結(jié)晶所以必須將其從三聚氰胺中用堿水洗去或重結(jié)晶精制,其含量不得超過(guò)精制,其含量不得超過(guò)1%?;钚裕夯钚裕?個(gè)官能度,氨基上的全部氫原子都顯活個(gè)官能度,氨基上的全部氫原子都顯活性性每個(gè)三聚氰胺分子可與每個(gè)三聚氰胺分子可與6個(gè)甲醛分子反應(yīng)。個(gè)甲醛分子反應(yīng)。 C N C N C N N N N H H H H H H o三聚氰胺與甲醛縮聚形成樹(shù)脂的反應(yīng)原理:與三聚氰胺與甲醛縮聚形成樹(shù)脂的反應(yīng)原理:與UF相似。相似。(一)加成反應(yīng)(一)加成反應(yīng)o三聚氰胺與甲醛在堿性條件下生成不同羥甲基化三聚氰胺與甲醛在堿性條件下生成不同羥甲基化的羥甲基三聚氰胺;的羥甲基三聚氰胺

49、;o羥甲基化的程度取決于它們的摩爾比;羥甲基化的程度取決于它們的摩爾比;2.3 三聚氰胺樹(shù)脂形成基本原理三聚氰胺樹(shù)脂形成基本原理M與與F摩爾比為摩爾比為1 2-3:加成反應(yīng)形成二羥甲基三聚:加成反應(yīng)形成二羥甲基三聚氰胺和三羥甲基三聚氰胺氰胺和三羥甲基三聚氰胺M與與F摩爾比為摩爾比為1 6-12:可形成六羥甲基三聚氰胺??尚纬闪u甲基三聚氰胺。CNCNCNNH2H2NNH2CNCNCNNHCH2OHHOH2CHNNHCH2OH+ 6HCHO中性或弱堿性(pH7-9)反應(yīng)溫度70-80CNCNCNNNNHOH2CHOH2CCH2OHCH2OHHOH2CCH2OHCNCNCNNH2H2NNH2+ 12HCHO中性或弱堿性(pH7-9)反應(yīng)溫度80(二)縮聚反應(yīng)(二)縮聚反應(yīng)o一般認(rèn)為,與一般認(rèn)為,與UFUF縮聚反應(yīng)相似,羥甲基三聚氰胺縮聚反應(yīng)相似,羥甲基三聚氰胺在縮聚反應(yīng)中,三氮雜環(huán)仍保留。在縮

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