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文檔簡介

膠粘劑與涂料之四脲醛樹脂膠粘劑演示文稿目前一頁\總數(shù)六十三頁\編于十九點(diǎn)(優(yōu)選)膠粘劑與涂料之四脲醛樹脂膠粘劑目前二頁\總數(shù)六十三頁\編于十九點(diǎn)Contents3.1概述3.2合成脲醛樹脂的原料3.3脲醛樹脂合成原理3.4影響脲醛樹脂合成和性能的因素3.5脲醛樹脂的制備目前三頁\總數(shù)六十三頁\編于十九點(diǎn)

脲醛(UF)樹脂是尿素和甲醛在催化劑(堿性或酸性催化劑)作用下,縮聚成初期脲醛樹脂然后在固化劑或助劑作用下,固化后形成不溶、不熔的末期樹脂。脲醛樹脂于1844年由B.Tollens首次合成,1929年德國染料公司(IG公司)獲得UF樹脂用于膠接木材的專利,其產(chǎn)品名叫KanritLeim,是一種能在常溫固化膠接木材的脲醛樹脂預(yù)聚體,引起人們的重視。1931年脲醛樹脂首次在市場銷售。從此以后,UF樹脂在木材加工行業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用和迅速發(fā)展。3.1概述目前四頁\總數(shù)六十三頁\編于十九點(diǎn)UF樹脂膠粘劑由于其成本低廉、原料來源豐富、固化膠層無色、操作性能好,以及良好的膠接性能等一系列優(yōu)點(diǎn),成為我國人造板生產(chǎn)的主要膠種。也是木材加工業(yè)中使用量最大的合成樹脂膠粘劑,占該行業(yè)膠粘劑使用量的80%以上。20世紀(jì)60年代,人們開始研究脲醛樹脂的游離甲醛問題。到20世紀(jì)70年代,隨著分析儀器的發(fā)展,人們對UF樹脂的結(jié)構(gòu)、反應(yīng)動力學(xué)、固化機(jī)理有了進(jìn)一步的認(rèn)識。3.1概述目前五頁\總數(shù)六十三頁\編于十九點(diǎn)液狀(糖漿狀或乳狀):水溶液,人造板膠粘劑最常用,一般可貯存2-6個月。粉狀:開始應(yīng)用較多,性能穩(wěn)定,貯存期可長達(dá)1-2年。泡沫狀:應(yīng)用較少(主要用于膠合板生產(chǎn))。膜狀:應(yīng)用較少。脲醛樹脂的性質(zhì)目前六頁\總數(shù)六十三頁\編于十九點(diǎn)(1)由于含有大量的親水性基團(tuán):羥甲基和酰胺基,能溶于水,有較好的膠接性能;(2)具有耐冷水性能和一定的耐熱水性能;(3)與PF相比,固化后膠層無顏色,不污染制品;(4)制造容易、價格便宜;(5)脆性大,固化過程易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力引起龜裂;(6)含有游離甲醛的有毒物質(zhì)。脲醛樹脂的性質(zhì)目前七頁\總數(shù)六十三頁\編于十九點(diǎn)尿素(Urea)

別名:脲,學(xué)名碳酰胺。分子式:CO(NH2)2分子量:60.06熔點(diǎn):133℃外觀:為無色針狀結(jié)晶或白色結(jié)晶溶解性:易溶于水,水溶液呈弱堿性;也易溶于甲醛、乙醇和液態(tài)氨。晶體尿素的吸濕性很強(qiáng),吸濕后結(jié)塊。3.2合成脲醛樹脂的原料目前八頁\總數(shù)六十三頁\編于十九點(diǎn)穩(wěn)定性:尿素在稀酸或稀堿中很不穩(wěn)定,在稀堿中加熱50℃上時放出氨,在稀酸液中放出二氧化碳:主要用途:農(nóng)業(yè)肥料及樹脂、塑料、醫(yī)藥、食品等工業(yè)原料。3.2.1尿素(Urea)目前九頁\總數(shù)六十三頁\編于十九點(diǎn)分子式:

CH2O分子量:

30.03沸點(diǎn):

-19.5℃外觀:無色、強(qiáng)烈特殊刺激性氣味的氣體毒性:有毒,重點(diǎn)控制對象。3.2.2甲醛(Formaldehyde)目前十頁\總數(shù)六十三頁\編于十九點(diǎn)濃度3

:刺激眼睛和呼吸道粘膜濃度3

:刺激呼吸道粘膜、皮膚,引起灼傷嚴(yán)重中毒:失去知覺、死亡甲醛危害我國規(guī)定:一般空氣中濃度≤1.0mg/m3

:生產(chǎn)車間:≤3.0mg/m3目前十一頁\總數(shù)六十三頁\編于十九點(diǎn)溶解性:易溶于水,但聚合度>3的聚甲醛為微溶于水的沉淀,在<50℃下加熱可溶解。工業(yè)用甲醛水溶液(甲醛含量為37%:福爾馬林):其水溶液為甲二醇、聚甲醛、甲醇、甲酸及水的混合物。無色透明液體,混入鐵等物質(zhì)為淡黃色,工業(yè)甲醛水溶液合格品甲醛含量為36.5%~37.4%。貯存期3個月。反應(yīng)性:易被氧化成甲酸,極易聚合形成多聚甲醛HOCH2O(CH2O)nH。甲醛的性質(zhì)目前十二頁\總數(shù)六十三頁\編于十九點(diǎn)在堿性介質(zhì)中發(fā)生歧化反應(yīng)生成甲酸和甲醇;與氨反應(yīng)生成六次甲基四胺和鹽酸;與聚乙烯醇、淀粉和纖維素等羥甲基化合物的反應(yīng)。主要應(yīng)用:重要工業(yè)原料,合成樹脂、合成纖維、醫(yī)藥、塑料、防腐劑及還原劑等產(chǎn)品領(lǐng)域。甲醛的性質(zhì)目前十三頁\總數(shù)六十三頁\編于十九點(diǎn)3.3脲醛樹脂合成原理

經(jīng)典理論認(rèn)為,UF樹脂的合成分為兩個階段。第一階段在中性或弱堿性(pH=7~8)介質(zhì)中,尿素與甲醛進(jìn)行羥甲基化反應(yīng)即加成反應(yīng),可生成一羥、二羥、三羥甲基脲。第二階段在酸性條件下進(jìn)行縮聚反應(yīng),當(dāng)分子量達(dá)到一定程度時,將反應(yīng)液的pH值調(diào)至8~9,并降溫至常溫,得到脲醛樹脂的初期縮合液。目前十四頁\總數(shù)六十三頁\編于十九點(diǎn)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)),生成一羥、二羥和三羥甲基脲同系物。一羥甲基脲白色固體,熔點(diǎn)111-113℃尿素水合甲醛1mol尿素與<1mol的甲醛反應(yīng)(1)加成反應(yīng)3.3.1羥甲基脲的形成甲醛水合物目前十五頁\總數(shù)六十三頁\編于十九點(diǎn)二羥甲基脲白色微晶體,熔點(diǎn)121-126℃三羥甲基脲3.3.1羥甲基脲的形成1mol尿素與>1mol的甲醛反應(yīng)目前十六頁\總數(shù)六十三頁\編于十九點(diǎn)★加成反應(yīng)特點(diǎn)反應(yīng)動力學(xué):在加成反應(yīng)中,尿素分子氨基上剩余氫原子的反應(yīng)活性隨著羥甲基的引入而依次降低,所以生成一羥甲基脲、二羥甲基脲和三羥甲基脲的反應(yīng)速度比例為9:3:1。因此,生成一羥甲脲和二羥甲脲是決定脲醛樹脂理化性能有意義的產(chǎn)物。目前十七頁\總數(shù)六十三頁\編于十九點(diǎn)★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。堿性條件:尿素與甲醛的加成反應(yīng),在堿性條件下反應(yīng)的控制因素是尿素負(fù)離子的濃度,堿性催化劑從尿素分子中吸引了一個質(zhì)子,生成帶負(fù)電荷的尿素負(fù)離子,尿素負(fù)離子再與甲醛反應(yīng),其反應(yīng)機(jī)理:目前十八頁\總數(shù)六十三頁\編于十九點(diǎn)★加成反應(yīng)機(jī)理當(dāng)尿素與甲醛的摩爾比大于1:1時就能生成二羥甲基脲或三羥甲基脲。目前十九頁\總數(shù)六十三頁\編于十九點(diǎn)★加成反應(yīng)機(jī)理酸性條件:在酸性條件下,甲醛受氫離子的作用,首先生成帶正電荷的亞甲醇。目前二十頁\總數(shù)六十三頁\編于十九點(diǎn)★加成反應(yīng)機(jī)理帶正電荷的亞甲醇再與尿素反應(yīng),生成不穩(wěn)定的羥甲基脲正離子,進(jìn)而脫水縮聚,生成以亞甲基鍵連接的低分子縮聚物或亞甲基脲沉淀。目前二十一頁\總數(shù)六十三頁\編于十九點(diǎn)縮聚反應(yīng)在堿性和酸性條件下都能進(jìn)行,但堿性條件下進(jìn)行得很慢,故工業(yè)上合成UF均在酸性條件下進(jìn)行。在酸性條件下,羥甲基與氨基或羥甲基及羥甲基之間進(jìn)行縮聚反應(yīng)。(1)羥甲脲中的羥基與尿素中的氨基或一羥甲基脲上的氮上氫原子進(jìn)行縮聚反應(yīng)3.3.2縮聚反應(yīng)目前二十二頁\總數(shù)六十三頁\編于十九點(diǎn)(2)羥甲脲中的羥基與另一個羥甲脲中的羥基縮聚反應(yīng)形醚鍵(3)羥甲脲中的羥基與另一個羥甲脲中的羥基反應(yīng),形成次甲基鍵3.3.2縮聚反應(yīng)目前二十三頁\總數(shù)六十三頁\編于十九點(diǎn)

在特殊條件下也產(chǎn)生分子內(nèi)縮合,當(dāng)縮聚反應(yīng)在較低的PH值下進(jìn)行,生成環(huán)狀化合物糖醛(Uron)

。二羥甲基脲的兩個端羥基還有可以反應(yīng)生成環(huán)狀的產(chǎn)物,該產(chǎn)物被稱為“Uron”尤戎。3.3.2縮聚反應(yīng)目前二十四頁\總數(shù)六十三頁\編于十九點(diǎn)

20世紀(jì)70年代末,由于糠醛理論的發(fā)展,人們開始研究在強(qiáng)酸性條件下合成UF樹脂的方法。20世紀(jì)80年代,Williams申請了強(qiáng)酸性條件下合成脲醛樹脂的專利。在強(qiáng)酸性條件下(pH<3.0)合成的UF樹脂與弱酸性條件下合成的UF樹脂化學(xué)結(jié)構(gòu)與性能均有所不同。3.3.2縮聚反應(yīng)目前二十五頁\總數(shù)六十三頁\編于十九點(diǎn)樹脂中高分子量組分隨著酸性增強(qiáng)而增加,而且可生成具有一定數(shù)量Uron環(huán)的樹脂。Uron環(huán)的引入,提高了UF樹脂的縮聚程度,樹脂的初粘性較好,甲醛釋放量低;樹脂的耐水性好,膠接制品的耐水性得到了提高。但隨著樹脂分子中Uron環(huán)數(shù)量增加,樹脂的固化速度減慢,膠合強(qiáng)度降低。在樹脂合成中Uron環(huán)含量控制在10%左右為宜。

3.3.2縮聚反應(yīng)目前二十六頁\總數(shù)六十三頁\編于十九點(diǎn)3.3.3UF樹脂固化機(jī)理(1)

經(jīng)典理論經(jīng)典理論認(rèn)為,UF樹脂在未固化前,主要是由取代脲和亞甲基鏈節(jié)或少量二亞甲基鏈節(jié)交替重復(fù)生成的多分散性聚合物。固化時,樹脂中活性基團(tuán)(—NH—、—CH2OH)之間或與甲醛之間反應(yīng)形成不溶不熔的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),樹脂的固化過程是連續(xù)的,且膠接強(qiáng)度隨著固化時間的延長而增加。目前二十七頁\總數(shù)六十三頁\編于十九點(diǎn)在堿性催化反應(yīng)過程中,反應(yīng)停止在羥甲基脲階段。如果在酸性的條件下,羥甲基脲中的羥甲基,可以進(jìn)一步發(fā)生縮聚反應(yīng)。在PH<7時,羥甲基之間以及羥甲基與脲之間可能會發(fā)生一系列反應(yīng)。羥甲基與胺基之間脫去一分子水,發(fā)生縮合而形成亞甲基,使分子鏈增長而形成聚合物。(1)

經(jīng)典理論目前二十八頁\總數(shù)六十三頁\編于十九點(diǎn)同樣,一羥甲基脲的羥甲基與尿素中的胺基也可以發(fā)生如此的反應(yīng),生成亞甲基鍵并放出一分子水:(1)

經(jīng)典理論目前二十九頁\總數(shù)六十三頁\編于十九點(diǎn)(1)

經(jīng)典理論目前三十頁\總數(shù)六十三頁\編于十九點(diǎn)另外,二羥甲基脲縮聚成二甲基醚鍵,并析出水與甲醛。也有可能形成環(huán)狀結(jié)構(gòu)(1)

經(jīng)典理論目前三十一頁\總數(shù)六十三頁\編于十九點(diǎn)(1)

經(jīng)典理論目前三十二頁\總數(shù)六十三頁\編于十九點(diǎn)一羥甲基脲與二羥甲基脲之間也可以進(jìn)行縮聚反應(yīng)形成復(fù)雜的分子結(jié)構(gòu):(1)

經(jīng)典理論目前三十三頁\總數(shù)六十三頁\編于十九點(diǎn)(1)

經(jīng)典理論實(shí)際上的反應(yīng)比這個要復(fù)雜得多??偟膩碚f,體系中既存在著羥甲基基團(tuán),又存在亞甲基基團(tuán),還有亞胺基及大量羰基的存在,這些基團(tuán)的存在,對體系的各種性能,如粘度,水溶性等有很大的影響。脲醛樹脂的固化只有在體系中存在游離羥甲基的情況下才能進(jìn)行,而轉(zhuǎn)變?yōu)椴蝗懿蝗跔顟B(tài),這種轉(zhuǎn)化是分子間交聯(lián)的結(jié)果,引起這種結(jié)果的原因是羥甲基之間以及羥甲基與亞胺基的相互作用。脲醛樹脂在固化時,可能發(fā)生下列一些基本的反應(yīng):目前三十四頁\總數(shù)六十三頁\編于十九點(diǎn)(1)經(jīng)典理論目前三十五頁\總數(shù)六十三頁\編于十九點(diǎn)經(jīng)典理論認(rèn)為,脲醛樹脂固化也是A,B,C三個階段。A階段樹脂是可溶于水的粘性液體;B階段是凝膠狀的疏松體;進(jìn)一步交聯(lián)便成為了不溶不融的C階段。

1969和1975年國外科學(xué)家用TBA方法研究了UF樹脂的固化過程,發(fā)現(xiàn)其固化過程是不連續(xù)的,膠接強(qiáng)度先增加后減小,后又增加。

☆脲醛樹脂即是處于固化的C階段,其固化體也能夠被溶劑溶脹,且能夠被甲醛完全溶解,加熱時能夠軟化,對于這種現(xiàn)象,傳統(tǒng)的理論無法解釋。所以到1983年P(guān)ratt在Wsu膠粘劑年會上第一次提出了脲醛樹脂的膠體理論。(2)經(jīng)典理論存在的不足目前三十六頁\總數(shù)六十三頁\編于十九點(diǎn)(3)膠體理論UF膠體理論認(rèn)為:UF是線性的聚合物,在水中形成膠體分散體系,當(dāng)膠體穩(wěn)定性遭到破壞時,膠體粒子凝結(jié)、沉降,UF發(fā)生固化或凝膠。UF膠體的穩(wěn)定性是由于粒子周圍有一層甲醛分子吸附層或質(zhì)子化的甲醛分子吸附層,當(dāng)膠粒凝結(jié)時,就有甲醛或氫離子釋放出來。UF的固化是膠體粒子聚結(jié)和發(fā)展成粒子聚結(jié)結(jié)構(gòu)的過程。目前三十七頁\總數(shù)六十三頁\編于十九點(diǎn)1983年,美國學(xué)者

Pratt等人從UF樹脂得到幾個事實(shí):★在固化過程中,UF樹脂粘度變化是不連續(xù)的;★為使UF樹脂固化或凝膠,其濃度必須超過某一最低限;★用SEM發(fā)現(xiàn),已固化UF樹脂斷裂面有顆粒結(jié)構(gòu)存在;在WSU膠粘劑年會上第一次提出了UF樹脂固化的膠體理論。(3)膠體理論目前三十八頁\總數(shù)六十三頁\編于十九點(diǎn)繼Pratt之后,Dunker等人應(yīng)用蛋白質(zhì)化學(xué)方面的知識和處理方法,從理論上解釋了UF樹脂具備膠粒成核的條件和可能性。Motter利用TEM和SEM對UF樹脂中沉降相發(fā)展過程做了描述,并應(yīng)用GPC技術(shù)、熔點(diǎn)測定方法、X—衍射技術(shù)從實(shí)驗上證實(shí)了低摩爾比樹脂的固化是聚結(jié)和沉降過程,揭示了UF樹脂的膠體本質(zhì),進(jìn)一步豐富和證實(shí)了膠體理論。(3)膠體理論目前三十九頁\總數(shù)六十三頁\編于十九點(diǎn)*對低摩爾比UF合成、固化過程中的問題和現(xiàn)象解釋得比較清楚。*對UF膠接制品的甲醛釋放和耐水性,膠體學(xué)說提出了新的思路。*對UF性能和改性途徑的解釋賦予了新的認(rèn)識:添加食鹽提高UF的固化速度(已在美國工業(yè)界普遍采用)——使膠粒的雙離子層變薄,膠粒不穩(wěn)定,凝結(jié)加速。*對高摩爾比UF還有待進(jìn)一步的揭示和證實(shí)。膠體理論的意義:目前四十頁\總數(shù)六十三頁\編于十九點(diǎn)3.4影響脲醛樹脂合成和性能的因素3.4.1甲醛與尿素的摩爾比在合成脲醛樹脂時,尿素與甲醛的摩爾比對縮聚反應(yīng)速度、樹脂結(jié)構(gòu)和樹脂物理化學(xué)性能都有著密切的關(guān)系。1mol尿素與1mol甲醛反應(yīng),只能生成一羥甲基脲,繼續(xù)縮聚形成線性樹脂。若1mol尿素與大于1mol甲醛反應(yīng),除一羥甲基脲以外,還可以生成二羥甲基脲和少量的三羥甲基脲。二羥甲基脲是形成樹脂交聯(lián)的主體,因此,為保證為一定數(shù)量的二羥甲基脲的生成,對于傳統(tǒng)的合成方法,其尿素與甲醛mol比一般在1:之間。目前四十一頁\總數(shù)六十三頁\編于十九點(diǎn)摩爾比對樹脂物理對樹脂物理化學(xué)性能的影響目前四十二頁\總數(shù)六十三頁\編于十九點(diǎn)概念:是指固化后體型結(jié)構(gòu)的UF樹脂對水的抵抗能力,它取決于固體樹脂中的親水基團(tuán)的數(shù)量。水可水解膠接界面和UF。摩爾比升高,二羥甲基的數(shù)量增加,樹脂的交聯(lián)密度增加,耐水性增加;而摩爾比過高,將導(dǎo)致殘留較多的羥甲基(親水基團(tuán)),樹脂的耐水性下降;相反,摩爾比過低,即甲醛不足或過量甚微,將導(dǎo)致亞氨基增加或樹脂交聯(lián)度降低,同樣,樹脂的耐水性下降。一般來說,對于傳統(tǒng)的合成方法,摩爾比不能夠大于2。(1)耐水性目前四十三頁\總數(shù)六十三頁\編于十九點(diǎn)固化時間隨甲醛與尿素摩爾比的增加而縮短。因為摩爾比越高,形成的樹脂中游離甲醛的含量也越高,游離甲醛可與固化劑反應(yīng)放出酸,使PH值下降,酸度增大,使脲醛樹脂交聯(lián)反應(yīng)速度加快,從而使固化速度加快,固化時間縮短。(2)固化時間4NH4Cl+6HCHO==>(CH2)6N4+6H2O+4HCl目前四十四頁\總數(shù)六十三頁\編于十九點(diǎn)游離甲醛的含量在極大程度上取決于甲醛與尿素的摩爾比。摩爾比增加,UF中的游離甲醛含量也增加,這是因為不論是加成反應(yīng)還是縮聚反應(yīng),尿素分子中氨基剩余氫原子的反應(yīng)活性,隨著引入羥甲基數(shù)量的增加而依次降低。故甲醛摩爾數(shù)越高,即游離甲醛過量越多,殘存于UF中成為游離的甲醛含量就越高。因此,降低摩爾比是降低UF游離甲醛含量最有效的辦法。但降低摩爾比,會使UF的固化速度、穩(wěn)定性、貯存期等有隨之惡化的可能,應(yīng)加以考慮。(3)游離甲醛含量目前四十五頁\總數(shù)六十三頁\編于十九點(diǎn)

摩爾比大的樹脂貯存穩(wěn)定性好,摩爾比小的樹脂貯存穩(wěn)定性差,貯存期短。這是因為高摩爾比時,羥甲基團(tuán)含量高,其中可能還存在一些含有醚鍵的化合物。在不加固化劑或者不升高溫度的情況下,樹脂穩(wěn)定。而摩爾比低時有較多沒有反應(yīng)的氨基、亞氨基,而這些基團(tuán)比較活潑,易與羥甲基之間繼續(xù)反應(yīng)而形成交聯(lián),使樹脂體系粘度升高,因此穩(wěn)定性差。(4)樹脂穩(wěn)定性目前四十六頁\總數(shù)六十三頁\編于十九點(diǎn)(5)其它摩爾比高低還與樹脂的固體含量、樹脂初粘性等有關(guān),摩爾比高,固體含量低,初粘性小,儲存時間長。摩爾比還影響縮聚反應(yīng)速度,pH值相同情況下,摩爾比低,縮聚反應(yīng)速度越快??傊?,摩爾比對樹脂性能的影響十分顯著,很多時候要綜合考慮,在相同的摩爾比時,有時不同的工藝對性能影響也很大,因此脲醛樹脂的生產(chǎn)工藝也是值得研究的一個重要的問題。目前四十七頁\總數(shù)六十三頁\編于十九點(diǎn)加成反應(yīng)階段:

pH值在7~9時,在中性至弱堿性介質(zhì)中,尿素與甲醛生成穩(wěn)定的羥甲基脲。但當(dāng)PH值達(dá)到11-13時,一羥甲脲和二羥甲脲的形成極慢,導(dǎo)致羥甲基化不完全,游離甲醛含量升高及影響其它性能。且羥甲脲之間失水易生成二亞甲基醚,使水變濁,水溶性變差。3.4.2反應(yīng)介質(zhì)pH值

目前四十八頁\總數(shù)六十三頁\編于十九點(diǎn)縮聚反應(yīng)階段:一般pH值在4~6之間。PH值降低(酸性越強(qiáng)),縮聚反應(yīng)越快,易生成不含羥甲基的亞甲基脲,該產(chǎn)物會聚合成為沉淀,而失去反應(yīng)活性,導(dǎo)致游離甲醛含量增加,樹脂適用期縮短,水混和性降低。堿性條件下縮聚時,羥甲基之間不能直接形成—CH2—,而是脫水縮聚形成二次甲基醚鍵(—CH2—O—CH2—),它又進(jìn)一步分解放出甲醛,形成—CH2—,反應(yīng)速度很慢。3.4.2反應(yīng)介質(zhì)pH值

目前四十九頁\總數(shù)六十三頁\編于十九點(diǎn)反應(yīng)溫度也是影響脲醛樹脂生成反應(yīng)的因素之一。

溫度每增加10℃反應(yīng)速度增加1倍。①避免反應(yīng)溫度過高,出現(xiàn)凝膠,易形成亞甲脲沉淀;②避免反應(yīng)溫度過低,反應(yīng)時間過長,樹脂聚合度低、粘度低等。應(yīng)視各反應(yīng)階段的具體條件而定,酸性加成階段,應(yīng)為40-60℃

,堿性加成階段,應(yīng)為80-95℃

適宜。3.4.3反應(yīng)溫度

目前五十頁\總數(shù)六十三頁\編于十九點(diǎn)反應(yīng)時間關(guān)系到樹脂的縮聚程度,因而關(guān)系到樹脂的性能以及產(chǎn)品的質(zhì)量。①反應(yīng)時間過短,反應(yīng)不完全,固體含量低、粘度小、游離甲醛含量高、樹脂機(jī)械強(qiáng)度低。②反應(yīng)時間過長,聚合度過高、粘度過高、樹脂水混和性下降、貯存期短。反應(yīng)時間還需要考慮與其它條件的共同作用效果,如摩爾比、pH值和反應(yīng)溫度,不能將某一個因素看成是孤立的,一成不變的,要考慮各因素相互之間的關(guān)系,才能獲得理想的樹脂。3.4.4反應(yīng)時間

目前五十一頁\總數(shù)六十三頁\編于十九點(diǎn)尿素中的雜質(zhì)主要是硫酸鹽、縮二脲和游離氨,它們對脲醛樹脂膠粘劑的合成過程及生成樹脂的質(zhì)量有較大影響。硫酸鹽:使反應(yīng)液的pH值顯著下降,導(dǎo)致各種反應(yīng)速度加快和反應(yīng)溫度急劇升高;含量增加,樹脂粘度增加、固體含量下降和水混和性下降,貯存期下降,膠接強(qiáng)度降低。不應(yīng)超過0.01%。

3.4.5原料質(zhì)量

①尿素的質(zhì)量目前五十二頁\總數(shù)六十三頁\編于十九點(diǎn)目前五十三頁\總數(shù)六十三頁\編于十九點(diǎn)縮二脲:當(dāng)其低于1.5%

時,對采用高摩爾比合成的UF的合成工藝和樹脂性能影響不大;對采用低摩爾(如1∶1.3)合成低游離甲醛UF時,縮二脲含量>1%時就有一定的影響;含量越高,樹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0.7%。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)PH值;但當(dāng)含量高于0.015%時,樹脂的固化時間延長和貯存穩(wěn)定性降低。不應(yīng)超過0.015%。①尿素的質(zhì)量目前五十四頁\總數(shù)六十三頁\編于十九點(diǎn)甲醛濃度:一般工業(yè)用甲醛濃度為37±0.5%甲酸——影響pH值,甲酸含量不應(yīng)高于0.05~0.1%;甲醇——阻礙縮聚反應(yīng),影響樹脂貯存穩(wěn)定性,使固化后樹脂耐水性降低,濃度為37~41%的甲醛視貯存溫度不同,通常需加入6~12%的甲醇。鐵含量:較多時,在反應(yīng)初期加速甲醛氧化;后期固化時,延長固化時間,膠層顏色變成黃褐色。②甲醛溶液的質(zhì)量目前五十五頁\總數(shù)六十三頁\編于十九點(diǎn)甲醇阻礙甲醛聚合機(jī)理甲醇與甲醛的水合物生成半縮醛,進(jìn)而生成縮醛,因此使甲醛聚合的機(jī)會大大減少。目前五十六頁\總數(shù)六十三頁\編于十九點(diǎn)甲醇對樹脂穩(wěn)定性的影響目前五十七頁\總數(shù)六十三頁\編于十九點(diǎn)3.5脲醛樹脂的制備3.5.1原料計算所需尿素量為已知,按下式計算其它原料量:式中:G——

所計算的原料量(Kg)

M——

所計算原料的分子量

N——

所計算原料與尿素的摩爾數(shù)

p——

尿素純度(%)

P——

尿素量(Kg)

Q——

所計

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