低毒性脲醛樹脂膠粘劑的研制

低毒性脲醛樹脂膠粘劑的研制曹秀格張保格1)?？芎蚶?)李寧2)(河北輕化工學(xué)院石家莊050018)1前言脲醛樹脂膠粘劑成本低廉、原料易得、使用方便、無色、有較高的膠接強度,因而大量用于木材加工業(yè)。然而,脲醛膠粘劑的主要缺陷是游離甲醛含量高、毒性大。尤其是國內(nèi)一些中小型企業(yè)，生產(chǎn)和使用的脲醛膠粘劑的游離甲醛含量高達3?7%,這不僅污染環(huán)境,損害生產(chǎn)者的身心健康,并且由于制品在使用過程中,不斷釋放出甲醛,也影響了消費者的健康。為了降低游離甲醛含量,本文對脲醛膠粘劑的合成工藝進行了研究,收到了一定效果。2實驗部分2.1儀器電動攪拌器、水浴鍋、電爐、天平、拉力測試機、三口瓶、溫度計等。2.2試劑甲醛:分析純(37%),石家莊有機化工廠;尿素:工業(yè)級,石家莊市元氏化肥廠;氯化銨:分析純,北京市化工廠;氫氧化鈉:分析純,辛集化工實驗廠。2.3樹脂合成工藝甲醛與尿素的摩爾比選用160:1,140:1和,120:1。尿素分三次加入,第一次加入尿素總量的70%,第二次為總量的25%,第三次為總量的5%。具體工藝如下:將甲醛加入三口瓶中，開動攪拌器，用NaOH溶液(15%)調(diào)pH值為7.8?8.2。加入第一次尿素，在一定溫度下反應(yīng)一段時間后，加入第二次尿素，升高溫度，保溫一段時間后，用NH4C1溶液(20%)調(diào)pH值為5?6。繼續(xù)保溫反應(yīng)，當(dāng)反應(yīng)液出現(xiàn)白色渾濁，測試終點，到達終點后，立即用冷水降溫，加入第三次尿素，當(dāng)溫度降至40°C以下時，用NaOH溶液(15%)調(diào)pH值為80左右,出料。表丨尿醴胺粘劑的性能i2屮醛q尿骯厳爾比)I.n：I1.4：11.2：1-Lr-色F稠液林乳門色粘關(guān)液林乳門色粘關(guān)液林同休%)4H.H?u.1□J-n.iiii\ikS)U.2~U.?U.2~U.46u.ClPHfl'l.H.UH.UH.U游離川瞰町)?.?U.K6U.4卿訓(xùn)強度f就血)^1.H4A4E.CN3檢驗結(jié)果及結(jié)論31產(chǎn)品性能指標(biāo)32結(jié)語從圖1中可以看出,隨著摩爾比的增加,膠合強度逐漸增加,當(dāng)摩爾比達到1.4:1時，膠合強度增加非常緩慢。從圖2中可以看出,隨著摩爾比增加,游離醛含量逐漸增加,當(dāng)摩爾比達到比1.4:1時，游離醛含量增加非?？?。從以上兩圖可得知，選用甲醛與尿素的摩爾1.4:1較合適，此時游離醛含量較低，膠合強度較高,膠合強度達到了GB738-75規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。本實驗采用三次投料,尿素與甲醛反應(yīng)的第一個階段是加成反應(yīng),甲醛摩爾數(shù)高,有利于二羥甲基脲的形成,對膠合強度及膠粘劑穩(wěn)定性起重要作用。第二個階段,甲醛摩爾數(shù)低,反應(yīng)中游離醛自然減少。第三批的加入,有利于捕捉未反應(yīng)的甲醛,所以三次投料,有利于降低游離甲醛含量。合成的關(guān)鍵在于溫度與pH值的控制如控制不好，輕者使膠液粘度過大,樹脂的水溶性變差,貯存期縮短,重者出現(xiàn)凝膠現(xiàn)象。在生產(chǎn)過程中,采用不脫水工藝,設(shè)備簡單,生產(chǎn)周期短,節(jié)時、節(jié)能、成本低。甲醛與尿素的摩爾比可以再度降低，但當(dāng)摩爾比