目录 1、课程设计目的 (2) 2、课程设计的背景 (4) 2.1脲醛树脂的合成 (4) 2.1.1脲醛树脂的合成原理及工艺 (4) 2.1.2脲醛树脂的固化机理 (6) 2.1.3脲醛树脂固化剂旳种类 (6) 2.2脲醛树脂胶的改性研究 (7) 2.2.1脲醛树脂胶的耐水性的改进 (7) 2.2.1.1 UF胶耐水性差的原因 (7) 2.2.1.2改进UF胶耐水性 (8) 2.2.2脲醛树脂胶的稳定性的改进 (8) 2. 2. 3 脲醛树脂粘接性能的改进 (9) 2.2.4脲醛树脂的耐老化性的改进 (9) 2.2.5降低脲醛树脂胶的游离甲醛释放量的探究 (9) 2.2.5.1 UF胶合成过程中释放游离甲酸 (10) 2.2.5.2胶接制品释放甲酸的原因 (11) 2.2.5.3降低游离甲醛含量的方法 (11) 2.2.6几种新型改性脲醛树脂胶黏剂 (12) 2.2.6.1 氧化淀粉改性 (12) 2.2.6.2 三聚氰胺改性 (12) 2.2.6.3新型有机硅改性 (12) 2.3脲醛树脂的研究进展介绍 (13) 2.3.1 研究的现状与趋势 (13) 2.3.2研究展望 (13) 3、课程设计内容 (15) 3. 1 设计题目 (15) 3. 2 设计方案 (15) 3. 3 分析与讨论 (16) 4、总结 (17) 参考文献 (18)
1、课程设计目的 我国人造板产量已经超过1亿立方米，产量居世界首位，成为世界第一人造板生产大国主要使用酸类合成树脂胶粘剂[1]。脲醛树脂是生物质复合材料制造行业中广泛应用的一种高分子材料。由于脲醛树脂无色、成本低廉、工艺性能好，以及良好的胶接性能，一直都是木材加工业中最主要、使用量最大的合成树脂胶粘剂，也是世界合成树脂胶粘剂生产量最大的胶种之一[2]。 随着人类创造和使用材料能力的提高，脲醛树脂应用技术也得到了不断的完善。然而，当采用更小尺度的增强体单元进行复合，以期望得到具备更多优异性能的材料时，制造的生物质复合材料仅仅以单一脲醛树脂为基体则暴露出许多的缺点：如甲醛释放、耐水性较差、强度较低等[3]。于是，通过釆取不同的措施去改变树脂的基本结构及其特性，从而提高或增加材料的综合性能。主要从以下两类方法上进行改性：第一类，外加单体进行共聚或采用可以移动化学平衡的化合物(包括各种助剂)改变其化学平衡；第二类，在脲醛树脂的合成技术上寻求突破。显然,第一类顺应材料从单一向复合发展的趋势，尤其是人类对生物质复合材料提出的要求越来越高，这一领域可以涌现出大量研究成果。第二类方法领域现今仍是“少人区”，也许是缺乏必要的利益驱动，也许是技术含量不够高，总之还没有得到更多的重视，我国的研究人员不得不面对这样的逾她现实：在脲醛树脂的基础研究方面，我国远远落后于工业发达国家。为解决低甲醛释放脲醛树脂初始胶接强度较低，甲醛释放量高、难以适应快速胶压制板工艺要求等影响其推广应用的问题，为进一步扩大脲醛树脂的应用范围，在保持低甲醛释放和低成本的同时，必须解决其耐水性和耐久性问题。 30多年以来，以胶接理论和胶接技术为依托，并采用现代高分子材料研究和分析方法，开发并成功推广了一系列的研究成果，为我国人造板工业的发展作出了推动性作用，创造了较为可观的经济效益，并带来了社会效益。在控制人造板(典型的木质复合材料，它可以归类于生物质复合材料)甲醛释放技术上，已经处于国内同行业领先水平，但为了解决胶接制品化学结构的稳定性问题，还要依靠各种改性方法，这样做必然会导致生产成本的增加，这恰恰又是企业经营者所不愿接受的，而且提高的效果并不理想[4]。
固化型脲醛树脂胶粘剂（系列） 1.木器用胶 [制品Ⅰ]该树脂胶粘剂因尿素与甲醛因摩尔比高（尿素：甲醛=1.19），所以固化快，胶接强度好，适用于木器的冷压粘接。使用时，固化剂用量为：热压用胶加入量一般为液体树脂质量的1%~5%，冷压用胶加入量一般为液体树脂质量的6%~8%。 [制品Ⅱ]加固化剂10%~12%（NH4Cl：NH3·H2O：尿素=1：3.2：5.5），固化条件110~115℃，压力2Mpa，时间4~6分钟，也可加入5%NH4Cl与胶调匀后于室温粘接使用。 [配方] [制法]根据脲醛树脂胶粘剂的工艺特点，确定如下工艺流程： 2.纤维板用胶 [配方]
[说明] 该脲醛树脂胶粘剂中加入了改性剂三聚氰胺（也可以采用苯酚改性），提高了胶粘剂的湿胶接强度。在室内应用时，改性剂用量一般为尿素总量的5%~10%。室外应用时改性剂的用量是70%~80%，可以满足纤维板的要求。 生产工艺流程 3.刨花板生产用胶配方 [制品Ⅰ]尿素与甲醛的摩尔比较低，故游离醛含量低，可以满足无臭刨花板的要求。使用时除加入固化剂外，还要加入一定量防水剂，以提高刨花板的防水性能。 [制品Ⅱ]用脲醛预缩液代替甲醛，生产工艺简化，胺的质量比采用甲醛的有所提高，故适用于各种用途的脲醛树脂胶的制造。 [配方] *脲醛预缩液是甲醛与尿素按一定摩尔比进行反应而得的低聚物，淡黄色透明液，甲醛含量43%，尿素含量17%，甲醇含量不大于6%，在-35~40℃条件下有良好的贮存稳定性。
[制法] 先将尿素、甲醛进行反应生成脲醛树脂，再加入六亚甲基四胺搅匀后，加石蜡乳液，再加固化剂溶液搅拌均匀，即为刨花板用脲醛胶。 生产工艺流程 4.胶合板生产用胶 [制品Ⅰ]产品为泡沫脲醛树脂胶，主要用于3类胶合板。由于加入了发泡剂，经发泡后体积可增大2~3倍。在涂胶时可减少树脂用量，防止低粘度树脂渗透透到木材孔隙中去，从而能避免表面缺胶，保证胶接质量，同时降低成本，适用期不小于3小时，密度在0.3~0.4g/cm3。[制品Ⅱ]产品为预压用胶，主要适应无垫板装卸新工艺，可提高生产效率及产品合格率，在配方中加PVA是为了增加胶的初粘性，以满足预压要求。 [制品Ⅲ]产品为拼缝用胶，粘度较低，固体含量高、固化快，加入了六亚甲基四胺，性能较好，可作为单板无条拼缝专用胶。 [制品Ⅳ]产品为普通胶合板用胶，固含量较低，成本也低。加或不加填充剂均可，主要用于压制普通胶合板。 [配方]
脲醛树脂的制备实验报告 篇一：脲醛树脂的合成 目录 1 目的................................................. ................................................... (1) 2 综述................................................. ................................................... (2) 2.1 脲醛树脂概述................................................. ................................................... ..2 2.1.1 脲醛树脂的含义................................................. . (2) 2.1.2 脲醛树脂的概述.................................................
........................................2 2.1.3 脲醛树脂的特点................................................. (3) 2.1.4 脲醛树脂的组成................................................. (3) 2.1.5 脲醛树脂的应用及用途................................................. . (5) 2.2 脲醛树脂的改性................................................. . (5) 2.3 脲醛树脂的合成方法................................................. .. (7) 2.3.1 脲醛树脂的生产工艺流程 ................................................ ......................7 2.3.2 脲醛树脂的原料配比.................................................
脲醛树脂实用技术集锦提示：以下资料，都是超链接，都可以打开，首先按住CTRL键，按住不要放，之后使用鼠标左键点击链接，就能打开目标对象！ 胶得宝三代脲醛树脂添加剂生产工艺说明 【视频】最新脲醛胶降低成本新技术 如何购买胶得宝？购买胶得宝的付款方式？ 胶得宝脲醛树脂添加剂的产品介绍 脲醛树脂胶技术培训那点事 最新尿醛胶配方和生产工艺 尿醛胶添加剂制造最新工艺 最新尿醛胶低成本配方 板厂反映脲醛胶太稀、面粉用量太大怎么办？ 脲醛树脂胶怎么降低成本和增稠的方法 胶合板起泡开胶和脲醛胶有关系吗 尿醛胶生产工艺和胶合板起泡的关系
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三聚氰胺改性脲醛树脂胶黏剂的合成Synthesis of Urea Formaldehyde Resin Adhesive Modified by Melamine 目录 摘要 ........................................................................................................... 错误！未定义书签Abstract ................................................................................................... 错误！未定义书签引言 ........................................................................................................... 错误！未定义书签第１章绪论.......................................................................................................................... 1.1 尿素产品概述及其用途 ............................................................................................ 1.2 三聚氰胺的性能及用途 ............................................................................................ 1.3 脲醛树脂的发展现状 ................................................................................................ 1.3.1 脲醛树脂胶黏剂的优缺点 ..................................................................................... 1.3.2 脲醛树脂的合成工艺............................................................... 错误！未定义书签 1.3.3 游离甲醛的危害性 ................................................................................................. 1.3.4 降低游离甲醛含量的方法 ..................................................................................... 1.4 三聚氰胺改性脲醛树脂概述 ....................................................................................
脲醛树脂的合成与应用 一）实验目的 1）学习脲醛树脂的合成原理及方法； 2）了解脲醛树脂的应用。 二）实验原理 脲醛树脂简介 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。 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：
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。
实验报告 课程名称 胶黏剂技术 实验 实验名称脲醛树脂粘合剂的制备姓名班级学号 一、实验目的 (1) 了解缩聚反应的原理。 (2) 熟悉脲醛树脂的制备方法。 (3) 了解脲醛树脂的用途。 二、实验原理（依据） 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。 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。 二羟甲基脲相互反应，可得环状的聚亚甲基脲。
三、仪器与原料 四口烧瓶、冷凝管、搅拌器、恒温水浴、温度计、玻璃棒、胶头滴管、电子天平、烧杯。 尿素25g、甲醛(37％)68ml、5％氢氧化钠溶液、20％氯化铵溶液、水、pH试纸、测试用木板。 四、实验装置图 五、实验步骤 ①实验装置如图所示。 ②在三口烧瓶中加入37％甲醛68mL，并用5％氢氧化钠溶液调pH为~，再加入25g脲，边搅拌边升温。 ③温度升至90~920C时，保温反应30分钟。此时pH降至6~。 ④用氯化铵溶液调pH值为~，在90~92℃下缩聚30分钟。当与水混合呈乳白色时，停止反应，用5％NaOH溶液中和至pH为~，并冷却至70℃左右。 ⑤将反应液倒入烧杯，水浴冷却。 六、实验记录 (1) 原材料用量记录 甲醛68ml、5%NaOH若干、20％NH 4 Cl若干、脲25g、
七、实验结果与讨论 1.因为反应液中带有粉状物质，且粘性较低，所以实验失败。 2.分析原因：实验过程中我们组未能严格做到试剂加入精确，反应温度控制也不够精确，特别是PH值未能做到严格准确控制，因而导致实验体系反应不完全。 八、对该类产品的应用及改性设想 应用： 可用于耐水性和介电性能要求不高的制品，如插线板、开关、机器手柄、日用品、装饰品、麻将牌等，也可用于部分餐具的制造。 改性： 1．在甲醛一次加入后，在一定的ＰＨ值，温度下分三批加入尿素进行阶段反应，从而获得一种胶液性能稳定，粘接的制品质量好，强度高的胶合板、碎木板、刨花板、纤维板等用的粘合剂。 2．用三聚氰氨改性脲醛树脂胶粘剂提高了脲醛树脂粘剂的耐水性，并有效降低了游离甲醛含量。 九、实验图片展示
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
目录 1目的 ................................................................................... .. (1) 2 综述................................................................................... .. (2) 2.1 脲醛树脂概述................................................................................... (2) 2.1.1脲醛树脂的含义................................................................................... (2) 2.1.2脲醛树脂的概述................................................................................... (2) 2.1.3脲醛树脂的特点 (3) 2.1.4脲醛树脂的组成 (3) 2.1.5脲醛树脂的应用及用途 (5) 2.2 脲醛树脂的改性................................................................................... (5)
2.3 脲醛树脂的合成方法................................................................................... (7) 2.3.1脲醛树脂的生产工艺流程 (7) 2.3.2 脲醛树脂的原料配比 (8) 2.3.3 脲醛树脂的生产工艺 (8) 2.3.4 脲醛树脂的质量指标 (9) 2.3.5 工艺特点 (9) 3环保型脲醛树脂的综合性研究 (10) 3.1 实验部分................................................................................... (10) 3.1.1试剂与仪器................................................................................... (10) 3.1.2脲醛树脂的合成机理及改性机理 (10) 3.1.3合成工艺................................................................................... (10)
组分用量/g 组分用量/g 工业甲醛（36%）960 氢氧化钠（30%）适量 尿素（含氮量46.6%）370 甲酸（20%）适量 制备将甲醛投入反应器，搅拌，用氢氧化钠溶液调PH值为7.5，加热至40℃时，加入占总量3/4的尿素，在50-60min内将温度升至90℃，保持20min。加入剩余的尿素，在90℃下反应40min。用甲酸调PH值为5.3-5.6，于92℃保温30min，之后逐渐升温至97℃。当黏度达到要求后，立即用氢氧化钠溶液调PH值为7.5-8。真空脱水，当脱水量达到甲醛含水量的65%时停止脱水。降温，同时用氢氧化钠溶液调PH值为7-8。当降温至50℃时放料。 用途本胶在家具的生产过程中主要用作锯末的黏结材料。以本胶、锯末、装饰纸为原料，制作桌面、凳椅面、建筑组合件等模压木制品，生产工艺简单，生产成本低，而且美观、牢固、耐水性能优良。 但就目前情况而言，传统工艺生产的产品存在耐水性，耐老化性和韧性较差的缺点，特别是在环境意识和要求日渐提高的今天，传统工艺产品在生产和使用过程中大量逸出游离甲醛，污染环境，将会严重地制约和限制该产品的使用。 工艺方法 工艺配方：甲醛，尿素（摩尔比）=1.36：1 三聚氰胺1%（物料总量），聚乙烯醇1%（物料总量），20%氯化铵7%（物料总量），变性淀粉3%（物料总量） 将配方中的甲醛投入反应釜，用30%的NaOH调PH值为8—8.5，加入第一批尿素（尿素总量的40%），反应15分钟，加入三聚氰胺，控制温度85℃，反应30—40分钟，以20%NH4CL调PH值5—5.5，加入PVA，再加入第二批尿素（总量的50%），控制温度85±5℃，反应40—60分钟，调PH值为7—8，加入剩余的尿素，反应10—20分钟，调PH值7—8，冷却在40℃以下，加入填料，搅拌均匀后出料。 工艺过程注意问题 1、PH值偏低时缩聚时易生成不溶性的聚甲基脲而产生沉淀，且易凝胶，故缩聚时，应严格控制PH5—5.5。 2、过程的第三步应经常测浑蚀点和注意温度控制，因为，粘度与反应终点相关，过早则粘度小，另外，温度与粘度成反比例关系，故控制温度，掌握终点，直接影响产品粘度。 3、若温度偏高，PH值偏低，则粘度过大，且易凝胶。 本工艺根据化学反应原理设计改性工艺生产的产品，耐水性、耐老化性和韧性均得到提高，剪切强度增大，游离甲醛含量降低了67%，且工艺路线进一步简化，成本降低，达到了改性的目地，但仍然有在不足之处，产品的稳定性有所提高，工艺条件的控制较传统工艺要求严格。 只以脲甲醛树脂为例. 尿素与甲醛发生亲核加成反应,反应如下：
目录 1 目的 (1) 2 综述 (2) 2.1 脲醛树脂概述 (2) 2.1.1 脲醛树脂的含义 (2) 2.1.2 脲醛树脂的概述 (2) 2.1.3 脲醛树脂的特点 (3) 2.1.4 脲醛树脂的组成 (3) 2.1.5 脲醛树脂的应用及用途 (5) 2.2 脲醛树脂的改性 (5) 2.3 脲醛树脂的合成方法 (7) 2.3.1 脲醛树脂的生产工艺流程 (7) 2.3.2 脲醛树脂的原料配比 (8) 2.3.3 脲醛树脂的生产工艺 (8) 2.3.4 脲醛树脂的质量指标 (9) 2.3.5 工艺特点 (9) 3 环保型脲醛树脂的综合性研究 (10) 3.1 实验部分 (10) 3.1.1 试剂与仪器 (10)
3.1.2脲醛树脂的合成机理及改性机理 (10) 3.1.3 合成工艺 (10) 3.1.4 分析方法 (11) 3.2 结果与讨论 (11) 3.2.1 尿素与甲醛的摩尔比对脲醛树脂胶粘剂性能的影响 (11) 3.2.2聚乙烯醇用量对脲醛树脂胶性能的影响 (12) 3.2.3 三聚氰胺用量对脲醛树脂胶性能的影响 (13) 3.2.4 三聚氰胺加入顺序对脲醛树脂胶性能的影响 (13) 3.2.5 温度、pH值及反应时间对脲醛树脂胶粘剂性能的影响 (13) 3.3 结论 (14) 参考文献 (15)
脲醛树脂胶粘剂( UF胶)是市场需求量最大的胶粘剂之一,由于其原料价廉易得、制造工艺简单、初黏度大、黏结强度高等优点, 被广泛应用于木器加工、人造板材的生产及室内装修等行业。但随着人们对室内环境意识的日益提高及UF 胶应用领域的扩大, 脲醛树脂胶粘剂存在的主要问题也暴露了出来:耐水性差、耐老化性差, 尤其是游离甲醛含量偏高,对人的健康不利,会刺激眼睛、皮肤和呼吸道粘膜,被认为是致癌物质。国内外专家指出,要想保证UF胶在胶粘剂行业的主导地位,应采取先进工艺,生产出低毒、耐水性好、综合性能优良、符合环保要求的UF胶.。 本实验将从合成脲醛树脂胶的主要影响因素入手, 在结合传统合成工艺基础上,通过控制脲醛比、加入三聚氰胺、PV A作为改性剂和甲醛捕捉剂, 在中低温条件下, 实现树脂的合成, 减少能源消耗, 并且得到综合性能良好、符合环保要求的脲醛树脂胶粘剂。
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、
脲醛树脂及其制备方法和脲醛树脂胶及其调制方法 专利名称脲醛树脂及其制备方法和脲醛树脂胶及其调 制方法 技术领域本发明涉及一种人造板用胶粘剂及其制备方法，尤其涉及一种胶合板用脲醛树脂及其制备方法和脲醛树脂胶 及其调制方法。 背景技术目前，多数人造板生产厂家采用的胶粘剂是脲醛 树脂。其中绝大多数厂家使用的脲醛树脂是采用“弱碱-弱酸-弱碱”工艺生产的，主要原料是尿素与甲醛，改性时常添加一定量的三聚氰胺来提高耐水性与胶合强度、添加少量聚乙烯醇来提高初粘性(预压性)，使用前往往要加固化剂(常用氯化铵)、填料(胶合板生产时常用面粉)等。 我国现在有数以千计的胶合板生产厂家，其中手工铺装、组坯的中小型工厂占大多数。由于生产条件限制，很多小型工厂在胶合板生产过程中，采用脲醛树脂胶，涂胶单板的闭口陈化时间往往很长，有的可以达到几个小时。而同时，这些工厂的生产空间一般不大，为了减少空气中的甲醛浓度，车间的门窗常常是开放的。虽然为了提高脲醛树脂胶的初粘性，
保证预压效果，在脲醛树脂调胶时都加入了10-20％的面粉，但是在风大、湿度低的情况下，长时间的陈化往往使涂胶单板的边部出现陈化过度，造成板坯预压效果不好，热压后的胶合板还时常出现开胶情况。 发明内容 本发明的一个目的是针对以上问题提供一种用于胶合板的 脲醛树脂及其制备方法，该脲醛树脂在合成过程中添加了高吸水性树脂，有效防止了胶合板生产中涂胶单板的陈化过度，保证涂胶单板即使在风大、湿度低的情况下进行长时间的陈化，也不会出现板坯预压效果不好和在胶合板热压后出现开胶情况。 本发明的另一目的是提供一种用于胶合板的脲醛树脂胶及 其调制方法，在该脲醛树脂胶的调胶过程中加入了高吸水性树脂，有效防止了胶合板生产中涂胶单板的陈化过度，保证涂胶单板即使在风大、湿度低的情况下进行长时间的陈化，也不会出现板坯预压效果不好和在胶合板热压后出现开胶 情况。 为实现上述目的，本发明的一方面提供一种制备胶合板用脲