环保型脲醛树脂胶的制备与性能

脲醛树脂胶的制备1．主要性质和用途脲醛树脂胶（urea-fonnal dehyde resin adhesives）又名尿素甲醛树脂胶，是无色到浅色（与原料的纯度、来源和制备工艺有关）的流体或固体，由和缩聚而成。

液体脲醛树脂胶是乳白色或微黄色的黏稠液体，固体质量分数53％一57%,黏度60一80s（涂4＃杯，25℃) , pH值7.5一8.0，游离甲醛质量分数小于等于2.5%。

可溶于水，可以水代替有机溶剂，成本低，环境污染较小。

其特点是粘接力较强，可在室温或加热时固化，用法便利，工艺性能良好，耐光性好，价格廉价；但耐水性较差，性脆，强度较胶低，储藏期短。

主要用于竹木胶接，胶合板创造，细木工板和中、高密度板及刨花板等木制品粘合。

2．合成原理及固化机理（1)合成原理因为与的反应相当复杂，的形成机理目前尚无定论。

普通认为与相像，先由与在中性或弱碱性介质中举行亲核加成反应生成羟甲脲反应是放热的，pH值以7.5一8.0为宜，pH 9，则加快的歧化反应。

加成反应生成的一羟甲脲、二羟甲脲在酸性介质中相互缩聚成线型结构的初期脲醛树脂 (2）固化机理脲醛树脂胶的固化是在酸性条件下举行的，而酸性条件往往是加入酸性催化剂后形成的，可用作酸性催化剂的有、、、、等。

、对木材的纤维素有破坏作用，很少用法，最常用法的是，氯化铵在水中可水解或与游离甲醛反应产生微量的H+，因此使体系呈酸性。

在酸性介质中，这种线型树脂还可进一步缩合成体型结构的树脂，这就是脲醛树脂胶黏剂的固化过程，固化产物可简示为二、主要仪器和药品四口烧瓶（250 ml),温度计（0一100℃ )、量筒（100 ml)、烧杯（50 m1,200 ml)、水浴锅、电动搅拌机、球形冷凝管、滴液漏斗（60 ml)、托盘天平、电热套等。

、、（质量分数37%),、。

三、试验内容将56 g加入四口烧瓶中，边搅拌、边用或调整pH值为6.9一7.1，加入21 g （质量分75%)，于1h内升温至93一96℃，保温反应30 min后，用调节pH值至4.7，继续反应30 min，用滴液漏斗于30 min内滴加溶液（总质量分数的20%,5.6g尿素用4g水溶解），观看黏度的变幻和第1页共2页。

一、实验目的1. 了解脲醛树脂的合成原理及工艺流程。

2. 掌握脲醛树脂的性能测试方法。

3. 研究不同合成条件对脲醛树脂性能的影响。

二、实验原理脲醛树脂是一种热固性树脂，由尿素和甲醛在酸性或碱性条件下缩聚而成。

合成过程中，尿素分子中的氨基与甲醛分子中的羰基发生缩合反应，生成脲醛树脂。

本实验采用酸性条件下合成脲醛树脂。

三、实验材料与仪器1. 实验材料：- 尿素：工业级- 甲醛：37%水溶液- 硫酸：分析纯- 氢氧化钠：分析纯- 水浴锅- 超声波清洗器- 烘箱- 滴定仪- 紫外-可见分光光度计- 热分析仪- 箱式电阻炉2. 实验试剂：- 氢氧化钠溶液：0.1mol/L- 氢氧化钠标准溶液：0.1mol/L- 氯化钡溶液：0.1mol/L- 硫酸溶液：0.1mol/L- 酚酞指示剂：1g/L四、实验步骤1. 准备实验试剂和材料，按照实验要求进行称量和配制。

2. 将尿素和甲醛加入反应容器中，搅拌混合均匀。

3. 加入硫酸，调节pH值至酸性，开始缩聚反应。

4. 在一定温度下，控制反应时间，合成脲醛树脂。

5. 将反应产物过滤、洗涤、干燥，得到脲醛树脂固体。

6. 对脲醛树脂进行性能测试，包括固含量、粘度、酸值、凝胶时间、热稳定性等。

五、实验结果与分析1. 固含量：实验所得脲醛树脂固含量为45.2%，符合实验要求。

2. 粘度：实验所得脲醛树脂粘度为1200mPa·s，较改性前的粘度有所提高。

3. 酸值：实验所得脲醛树脂酸值为2.5mgKOH/g，较改性前的酸值有所降低。

4. 凝胶时间：实验所得脲醛树脂凝胶时间为20分钟，较改性前的凝胶时间缩短。

5. 热稳定性：实验所得脲醛树脂热失重率为5%，较改性前的热失重率有所提高。

六、结论1. 本实验成功合成了脲醛树脂，并对其性能进行了测试。

2. 通过调整合成条件，可优化脲醛树脂的性能，提高其应用价值。

3. 实验结果表明，酸性条件下合成的脲醛树脂具有较好的性能，适用于涂料、胶粘剂等领域。

脲醛树脂胶黏剂的制备（实验报告）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 2012.02.27—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（urea formaldehyde，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。

脲醛树脂胶生产工艺
脲醛树脂胶是一种常见的工业胶水，其生产工艺如下：
1. 原料准备：脲醛树脂树脂是主要原料，通常以固体形式存在。

首先需要将脲醛树脂加热至一定的温度，使其变为可流动的液体状。

2. 添加助剂：在脲醛树脂中添加适量的助剂，如催化剂、稳定剂等，以提高胶水的粘度、耐热性和耐候性等性能。

助剂的种类和添加量可以根据产品的要求进行调整。

3. 搅拌混合：将脲醛树脂与助剂充分混合，并通过搅拌设备使其均匀分散。

4. 调整黏度：根据需要，可以适当调整脲醛树脂胶的黏度。

一般来说，如果需要较高的粘度，可以加入一定量的稠化剂，而如果需要较低的粘度，则可以加入稀释剂。

5. 过滤净化：将混合好的脲醛树脂胶通过过滤设备进行过滤，去除其中的杂质和颗粒物，以保证产品的质量。

6. 包装灌装：将过滤好的脲醛树脂胶通过自动或半自动包装设备进行灌装。

根据不同的包装要求，可以选择合适的容器进行灌装，如塑料瓶、桶等。

7. 储存贮存：将包装好的脲醛树脂胶存放在适当的温度和湿度下，以防止其在贮存过程中发生质量变化。

以上为脲醛树脂胶的一般生产工艺。

当然，具体的生产工艺还要根据不同的产品需求和生产设备的规模来确定。

脲醛树脂生产工艺
脲醛树脂是一种以甲醛和脲为原料制成的合成树脂，其具有优良的耐磨、耐腐蚀、耐高温和耐老化等性能，被广泛应用于涂料、胶粘剂、纸张增白剂、塑料制品等领域。

脲醛树脂的生产工艺可以分为以下几个步骤：
1. 原料准备：首先需要准备甲醛和脲作为主要原料。

甲醛是一种有毒气体，需要通过化学反应或蒸馏提纯得到甲醛溶液。

脲则是一种白色结晶体，可以通过合成或采购得到。

2. 缓冲液配制：将甲醛溶液和脲按照一定的比例混合，并在适当温度下加入缓冲液，调整pH值，以促进反应的进行。

3. 反应装置：将混合好的原料倒入反应釜中，加热至一定温度，保持一定的反应时间。

在反应过程中，甲醛和脲发生缩聚反应，产生脲醛多聚体。

4. 水合处理：反应结束后，将反应产物经过水合处理。

这是为了去除未反应的甲醛和脲等残余物，同时也能增强脲醛树脂的稳定性。

5. 过滤和洗涤：将水合处理后的脲醛树脂经过过滤，去除杂质。

然后使用水进行洗涤，去除残留的溶剂和杂质。

6. 干燥和粉碎：将洗涤干净的脲醛树脂进行干燥，以去除水分。

然后使用机械设备将脲醛树脂粉碎成所需粒度的颗粒。

7. 包装和储存：将脲醛树脂包装好，储存于阴凉干燥的仓库中，以防止潮湿和阳光直射，保持其性能和质量。

脲醛树脂生产工艺需要严格控制原料配比、反应温度和时间，并进行科学合理的处理过程，以获得高品质的脲醛树脂产品。

同时，为了保护环境和人身安全，生产过程中也需要注意甲醛的应用和处理方式。

在生产过程中要始终进行安全管理，合理使用和储存甲醛和脲，防止事故的发生。

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................................................. ................................................... ..22.1.1 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................................................. .. (1)3.1.4 分析方法................................................. ................................................... .113.2 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................................................. .123.2.3 三聚氰胺用量对脲醛树脂胶性能的影响.................................................133.2.4 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。

脲醛树脂胶粘剂的制备和使用方法脲醛树脂胶粘剂自身结构的化学特性，与木材的结构性质，使得该胶对木材、粘接极为适合。

（1）脲醛树脂胶粘剂中有很丰富的极性基团。

木材也是一种极性物质，虽然它的内部异性基团相互吸引，正负电荷相抵消而呈中性。

但其表面仍有部分极性基团，当有极性的脲醛树脂胶粘剂与木材接触时，木材表面的极性基团即进行定向排列而相互吸引，使脲醛树脂胶粘剂与木材有牢固的粘合前提。

（2）脲醛树脂胶粘剂因为是水基胶，其粘度小，对粘度有良好的润湿性，并使之有较大扩散与渗透能力（木材是多孔物质），使胶液与木材粘合面有极大的接触面积和较小的接触角，可使胶液形成薄而匀的胶层，为胶与被粘物之间达到良好的粘合创造了必要条件。

（3）脲醛树脂胶粘剂还有合适的分子量，其胶层本身有相当好的物理机械性能，而且有较好的流动性、粘度、浸润性等工艺性能，便于粘合施工。

（4）脲醛树脂胶粘剂基本为中性，亦有利木材粘接；又因其为水基胶，在木材有一定含水率情况下（12%以下），不影响粘接强度。

脲醛树脂胶粘剂配方（质量份）脲醛树脂胶68 高锰酸钾1.8 硫酸（96%）3 氢氧化钠12硼砂2 硫酸亚铁铵0.4 乳化硅油消泡剂自来水 500 淀粉100制备及使用方法（1）在装有搅拌器的反应釜内加入淀粉与适量水（约1/2用量），使淀粉充分湿润。

在搅拌下加入高锰酸钾和硫酸，搅拌混匀后，每隔4h搅拌5min，连续反应20h。

（2）如淀粉乳液已变为淡红色，即可加入少量还原剂硫酸亚铁铵，搅拌，直至变为白色为止。

（3）慢慢加入氢氧化钠，以中和过多的硫酸，使淀粉乳液充分糊化，并加入余下的1/2水量。

再加入硼砂，搅拌。

（4）如发现胶粘剂中的泡沫太多，可加入少量乳化硅油消泡剂（泡沫少时可不加），消除过多的泡沫。

（5）最后加入脲醛树脂胶，搅拌即出料包装。

使用方法和一般胶粘剂相同。

环保脲醛树脂（固化剂体系与其固化本能）之阳早格格创做纲要脲醛树脂的固化是将线型可溶性树脂转移成没有溶没有熔体型结构并赢得胶接强度的历程.固化剂是脲醛树脂胶接固化的闭键组成，其种类与用量皆市稀切效用固化树脂的本能.氯化按是脲醛树脂胶粘剂的保守固化剂，然而随着F/U的落矮、合成工艺的安排、改性剂的加进等支配，使脲醛树脂的固化历程、固化前的化教结构、固化个性等爆收改变，氯化馁已易以再谦脚脲醛树脂的胶接固化央供，人们钻研提出了多种固化剂体系.为此，综述了脲醛树脂胶粘剂的分歧固化体系及其固化个性.闭键词汇:脲醛树脂;固化剂体系;固化个性;树脂本能序止脲醛树脂的固化胶接常常是通过加进固化剂去真止的，固化剂是一种能将单体大概矮散物转形成下散物大概网状接联散合物的物量.固化是缩散反应的继承，是树脂赢得胶合强度的闭键历程.脲醛树脂正在固化历程核心，体系的pH 值越矮，分子量删少越赶快，固化速度越快，即缩散脱火反应的速度与胶层中氢离子的浓度稀切相闭.果此，符合天采用固化体系战固化剂用量，使凝结正在胶层中的氢离子浓度得到统制是固化剂使用的闭键【1】.有很多酸性物量皆可用做固化剂，如硼酸、磷酸、氯化钱大概其余强酸钱盐及有机酸等，以及它们复合得到的体系.脲醛树脂固化体系种类繁琐，依照其组成不妨分为单组分体系、单组分体系及多组分复合体系;依照其固化个性不妨分为间接固化体系、潜伏型固化体系战微胶囊固化体系【2】.分歧典型固化体系对付脲醛树脂的固化个性分歧，所固化树脂的本能个性也没有尽相共.果此钻研分歧种类固化体系对付脲醛树脂固化个性的效用，不妨掀穿脲醛树脂的固化机理，特天是矮.F/U摩我比情况下的树脂固化机理，以及对付固化树脂本能的调控有着主动的意思.脲醛树脂保守固化剂氯化铰的固化体制是通过氯化钱与树脂中的游离甲醛反应，产死酸性物量从而促进树脂固化.然而正在矮F/U摩我比(矮游离醛) 脲醛树脂固化中，果为胶粘剂的游离甲醛含量很矮，固化剂氯化钱通过反应易以提供树脂固化所需的酸值，从而引导固化没有真足，大概者固化树脂本能没有良，果此脲醛树脂保守固化剂氯化钱已渐渐易以符合矮游离醛脲醛树脂固化需要.另据报导，以氯化钱为固化剂胶接的木制品正在回支焚烧历程中会爆收剧毒物量二恶英，果此正在一些欧洲国家正逐步采与新式固化体系与代氯化铵【3】.迩去几年随着矮毒环保型脲醛树脂推广应用，固化剂的死产正正在背规模化，商品化的目标死少:一是固化剂的产量赶快普及;二是固化剂死产背下技能含量的化工企业集结，商品化率没有竭普及.1脲醛树脂固化剂体系及其固化个性常常脲醛树脂废品的pH值是正在7.0～9.0之间，纵然绝大普遍树种木料呈强酸性，pH值约莫介于4-6之间【4】，然而由于UF胶只可正在酸性条件下固化，而正在那样的碱性条件下，树脂仅靠木料自己的酸性，易以真足固化而且固化后的胶接强度易以达到央供的力教尺度，果此正在脲醛树脂的本量使用历程中皆要加进一定量的固化剂，使脲醛树脂赶快固化，包管胶接强度.固化剂体系对付脲醛树脂的固化有着隐著效用，固化历程对付于板材的胶合强度、甲醛释搁量、死产效用等有着间接的效用.根据脲醛树脂的固化个性，用于脲醛树脂固化的固化剂该当是酸性物量大概是正在树脂固化历程中能释搁出酸的物量，脲醛树脂的固化核心是体系pH值的落矮，即酸性的巩固【5】.罕睹的脲醛树脂单组分固化体系有氯化按、硫酸按、过硫酸按、单氧火等.其固化机理可用反应式表示为:4NH4C1+6CH20→(CH2)6N4+4HC1+6H2O对付于其余强酸性按盐甲醛反应具备类似的反应表白式.由式中可睹，氯化按主要通过与甲醛反应爆收盐酸，从而促进了脲醛树脂的固化.所以树脂中游离甲醛的含量是决断树脂固化劣劣的闭键，梁明[1]通过对付氯化按固化脲醛树脂钻研得出，正在下F/U摩我比的情况下，加人氯化按后，通过安排体系的pH值正在4.5-5.0范畴内，树脂固化本能最佳，游离甲醛的释搁量亦能达到国家节制的室内使用尺度.然而是，随着环保央供，正在矮F/U摩我比树脂合成环境下，氯化按固化脲醛树脂往往存留酸量缺累的问题.通过对付比真验，正在与氯化按体系相共的pH值条件下，二固化体系的固化效验相共，树脂的凝胶时间、初粘性、胶接强度等本量也相似，然而是，硫酸铵固化体系效用下的木料制品没有存留氯化按体系的二次处理传染问题，是谦脚脲醛树脂固化并代替氯化铵的几种固化体系采用之一[[2.5-8].对付于特殊工艺合成的脲醛树脂，尿素分三批加进，正在树脂固化历程核心加进一定量的三散氰胺及M改性剂，通过改性，树脂的游离甲醛含量明隐落矮网.为加快矮甲醛含量树脂的固化速度，支缩固化时间，以过硫酸按体系效用真效验最佳，过硫酸按体系也是强酸强碱盐体系，然而由于此固化体系中存留易领会的S2082-, 以及S2O8 2_自己具备一定氧化还本个性，所以大概再爆收如下反应:2 (NH4) 2S2O8+6C H2O--- (CH2) 6N4+2HZS2O8+6H2O H2S2O8+HCHO+H2O--H2SO4+HCOOH2H2S2O8+2H20--4H2S04+02↑正在上述反应历程中，每一类反应皆有酸性物量的死成，所以固化体系的pH值下落很快，树脂正在很短时间内便固化成没有溶没有熔的体型结构，固化后树脂游离甲醛释搁量亦能达到国家尺度.别的，通过测定混同体系pH值创制，室温下该体系pH值动摇较小，正在树脂固化初期pH 值下落较快，30min后趋于恒定，由此可知，过硫酸按是一种很好的慢冲型固化剂[[6].有教者以单氧火动做脲醛树脂固化剂，创制单氧火用做脲醛树脂的固化剂时，博得了很好的效验.其固化体制是单氧火氧化甲醛爆收甲酸，落矮体系pH值，促进了脲醛树脂的酸性缩散反应，别的，单氧火动做固化剂还可落矮固化树脂的游离甲醛释搁量.然而是，由于单氧火具备强氧化性，正在为树脂固化提供酸性反应条件的共时，极易使树脂中较强的化教键爆收团结，即强氧化性引导了散合物链的氧化领会[[91，所以，正在树脂固化历程核心过分的删加单氧火的使用量是没有符合的.1.1.5强酸性体系(硫酸、磷酸体系等)由于强酸的存留间接为树脂固化提供了酸性条件，伴伴着强酸的加人，体系的pH值赶快落矮，树脂里里短时间内产死洪量的分支结构与环状构制，落矮了甲醛释搁量.瞅继友等[8]正在钻研强酸性条件下树脂固化个性时创制，酸性的强强对付固化树脂里里结构的效用很大，酸性的巩固使接联体系的亚甲基结构数量删加，树脂缩合程度删大，然而是胶液凝胶化速度及胶接固化速度下落.对付比强酸性条件与保守条件下脲醛树脂固化个性，强酸性条件固化正在伴伴着甲醛释搁量隐著缩小的共时，其胶接强度也明隐落矮，那种局里的爆收是由于树脂中尿素的伯胺基明隐多于经甲基的去由.纵然是正在加人强酸性固化剂环境下也只可死成端基多的分子，真足上易以产死匀称的巨大分子.别的，由于有机反应具备可顺性，强酸体系正在促进脲醛树脂固化的共时，也会加速其落解损害，并最后得去力教强度【101，所以，统制强酸性固化剂的使用浓度及加人量是树脂固化后具备劣良胶接强度的闭键天圆【11-13】.罕睹的脲醛树脂单组分固化体系普遍为氯化按、硫酸按、过硫酸钱等的复合体系.由于体系中含有磷酸，间接为树脂固化提供了酸性环境，体系中氯化钱的存留，还不妨爆收4NH4C1+6CH必-- (CHZ)6N4+4HC1+6H必反应，而且正在该体系pH尝试中，随着温度的降下pH值渐渐下落，由此可知，该体系正在加热历程中，正在促进磷酸火解的共时，大概会伴随强酸性物量盐酸的死成，所以正在该体系效用下，树脂的固化速度很快，氯化按与磷酸组成的强酸盐体系是一种典型的间接固化体系f71，然而酸性的巩固支缩了树脂的适用期.固化后残留正在树脂中的酸还会加速树脂的落解.正在浓度相共的情况下，盐酸的酸性要下于磷酸，酸性越强树脂正在固化历程中越易接联成没有溶没有熔的坐体结构，由于盐酸的存留，体系的pH值正在固化反应初期便很矮，正在那样的强酸性条件下，固化启初速度很快，分子链之间短时间内便接联成网状结构，表示出一定的力教本量.随着固化反应的举止，4NH,C1+6CH刃#(CH2)尹,+4HC1+6H刃反应继承为树脂固化提供酸性环境，进一步促进树脂接联成三维网状结构.通过对付比其余氯化按混同体系的理念的固化体系该当能使脲醛树脂的适用期延少，固化时间支缩，为达到此脚段，常常使用延缓剂，延缓剂是固化剂中的一种组分，正在该固化体系中，氯化按是强酸性钱盐，而六次甲基四胺能正在常温下使4NH,'+6CH20 - (CH2) 6N,+4H'+6H20反应背左移动，使死成的酸量缩小，而正在下温反当令背左移动，死成的酸量赶快减少，所以，氯化按与六次甲基四胺混同体系是一种下效的潜伏型固化剂.墨丽滨等161正在使用该体系动做树脂固化剂时，树脂的适用期较少，固化后甲醛含量较矮.1.2.4氛化按与尿素(大概三散氛胺)体系脲醛树脂正在固化历程中存留着甲醛释搁的问题，主要本果是脲醛树脂胶中存留的游离甲醛;其次是树脂合成中甲醛反应死成没有宁静的亚甲基醚键，正在热压战使用历程中释搁出甲醛‘151.为缩小固化后树脂的甲醛释搁量，有人正在脲醛树脂固化体系中加进一些能捕获甲醛的身分，罕睹的是尿素大概三散氰胺1161，而且收当前固化剂中加进2%-3%的尿素，树脂的固化速度变更没有大，然而甲醛释搁量却明隐落矮161.正在树脂固化历程中，氯化按通过与甲醛反应提供脲醛树脂固化所需的酸性，尿素与甲醛爆收加成乃至缩散反应，从而落矮固化后树脂的甲醛释搁.别的，王秋鹏[171等通过钻研创制，正在脲醛树脂合成的末尾阶段加人尿素的量对付落矮OF树脂中游离甲醛的含量及缩小固化体系核心甲醛捕获剂的使用量有着要害的效用‘1a-211a三散氰胺的加进，也不妨捕获多余的游离甲醛，共时三散氰胺引进三氮杂环(即结构宁静的三嗦环)，缩小了亲火基团的数量，从而减少胶的强度战耐火性!22-2310对付于过硫酸按、氯化按体系，树脂固化历程核心pH值的落矮是由于:2 (NH, )2S20g+2H20--2 (NH, )2S0,+2H2S0,+02寸2(N比)2S208+6CH20-- (CH2)6N,+2H2S208+6H20H2S20g+HCHO+H20--H2S0,+HCOOH2H2S208+ZH20,}H2S0,+02 T4NH,C1+6CH20} (CH2 )尹,+4HC1+6H刃由于过硫酸自己便不妨爆收酸性物量(H2SO4)，与惯例的氯化按等相比，合成脲醛树脂中的游离甲醛含量对付于固化的效用便小得多.果此该体系对付于矮毒脲醛树脂大概者矮摩我比脲醛树脂的固化意思要害，没有然而不妨包管固化产品的接联度战胶接强度，还可落矮游离甲醛.对付于矮F/U摩我比的情况下，加进过硫酸按后，不妨正在一定程度上补充氯化钱单组分固化树脂没有充分的问题.翁背丽等「la[正在钻研分歧组分固化体系甲醛释搁顺序时，采与横背对付比的要领，对付分歧典型单组分固化剂体系举止评估创制，正在包管固化速度及胶接强度前提下，以过硫酸按与氯化按组成的单组分体系甲醛释搁量最矮，达到JAS 尺度.过硫酸按与磷酸氢二按共为没有宁静的强酸强碱盐，常温下，由于磷酸氢二按中含有洪量的NH,`压制了过硫酸按的领会，然而正在下温加热条件下，二者极易爆收领会反应，搁出氢离子，使体系的pH值赶快落矮.所以，过硫酸按与磷酸氢二按体系也是一种很好的慢冲型固化剂，采与以过硫酸钱为主剂配以磷酸氢二铰的单组分固化体系，不妨延少树脂常温下的储躲期，加快了下温固化速度，正在落矮甲醛含量的共时，巩固了树脂胶接强度16101.3.1氛化按、六次甲基四胺、盐酸、酒石酸体系正在该固化体系中，六次甲基四胺是一种很好的慢冲剂，正在盐酸、酒石酸存留条件下，不妨对付树脂的固化起到很好的慢解效用;共时，正在常温下，六次甲基四胺的存留使4NH4C1+6CH20}- (CH2)尹4+4HC1+6H20仄稳背左移动，而正在下温条件下，背左移动，对付比多组分复合体系中，分歧组分的比率闭系对付脲醛树脂固化个性的效用，以氯化钱、六次甲基四胺为主体固化剂，配以3%盐酸战2%酒石酸组成的混同体系既能使脲醛胶的适用期达到使用央供，固化时间也较短[51.别的，正在采与该多组分固化剂时，夏季可延少胶液的使用期，冬季可加速树脂的固化，并提议夏季温度降下可符合缩小固化剂的用量.1.3.2氛化按、六次甲基四胺、三乙醇胺、磷酸体系固化剂对付脲醛树脂的催化效用，没有单要加快其固化速度，落矮游离甲醛含量，还要包管固化后的胶接强度.对付于氯化钱、六次甲基四胺、三乙醇胺、磷酸复合固化体系，由于三乙醇胺具备易火解的个性，正在树脂降温固化历程核心，会有部分经基死成，从而介进树脂的接联缩散反应，三乙醇胺具备的多官能团结构，使脲醛树脂的三维接联越收稀切，固化后树脂的胶接强度更下[14101.3.3硫酸按、氛化铝、三乙醇胺体系对付于硫酸钱、氯化铝、三乙醇胺体系，由于该体系中的氯化铝隐酸性而三乙醇胺隐碱性，体系的酸碱性相互压制，所以正在树脂固化降温历程中，二者对付体系的酸性强强起到杠杆仄稳效用，体系的pH值变更没有明隐，是一种很好的慢冲型固化体系‘2,5-810然而是，正在摆设该固化体系时，由于氯化铝溶于火会搁出洪量的热，并伴随刺激性气味气体氯化氢死成，所以，最佳采与氯化铝的结晶火合形式举止该固化体系的摆设.1.3.4硫酸按、三乙醇胺、磷酸体系正在该固化体系核心，由于三乙醇胺与磷酸之间不妨爆收可顺的络合反应，体系正在常温及固化降温历程核心的pH值变更受温度效用很小，所以，硫酸钱、三乙醇胺、磷酸固化体系也是脲醛树脂固化历程核心很好的慢冲固化体系[2,5-81，固化后树脂的游离甲醛含量很矮，然而胶接强度却很下.脲醛树脂固化剂种类繁琐，除上述枚举的几类中，迩去，有博利提出，正在烷基胺盐固化体系中，乙二胺盐酸盐是一类较好的固化剂，该类固化剂正在延少脲醛树脂贮存期战正在相宜的温度下赶快固化之间有一个相宜的仄稳[241.连年提出的脲醛树脂胶粘剂用散酞脐新式下分子固化剂的个性是正在中性、下温条件下，短时间内即能固化脲醛树脂【I1.别的，暂时也有闭于脲醛树脂用氯化铝做固化剂的相闭报导[281.固化剂的施用，大大加快了脲醛树脂的固化速度，落矮了脲醛树脂中的游离甲醛释搁，普及了固化后树脂的胶接强度，那对付脲醛树脂的环保化应用提供了及其要害的先决条件.2存留的问题(1)固化剂是一种能将单体大概矮散物转形成下散物大概网状接联散合物的物量，由于尿素与甲醛之间的物理化教反应极其搀杂，诸如脲醛树脂的产死机理战固化表里暂时还尚无明决定论[261.普遍固化剂还存留脲醛树脂储躲期短、固化时间少的缺累.果此，怎么样普及树脂固化本能还需洪量深人的钻研处事.(2)简单固化体系由于所含组分唯一，果此正在树脂固化历程核心往往存留固化个性好的缺面，如保守氯化钱体系，正在下摩我F/U情况下不妨谦脚固化央供，而正在矮摩我F/U情况下则制成体系的酸性缺累，树脂易以正在相对付应的pH值条件下固化成三维网状结构.多元固化体系纵然不妨补充简单固化体系的缺累之处，然而所含组分的分歧，易爆收凝结、分层、重淀等局里.果此，自己的限制使其对付脲醛树脂的固化还存留着使用上的便当.(3)近几十年去，海内中许多教者对付脲醛树脂的固化个性及其制板的甲醛释搁机理举止了洪量的钻研，并博得了一定的收达.然而脲醛树脂固化历程格中搀杂，果此，纵然采与新颖粗稀领会仪器对付其分子结构、反应能源教、固化机理等的准确认识皆另有一定的限制，对付脲醛树脂固化历程核心，固化剂自己及固化剂与甲醛之间爆收的物理化教反应真量，正在认识上另有一定的分歧，而且施用固化剂的脲醛树脂正在固化历程核心易爆收预固化局里[r-291.别的，对付于下摩我比的胶粘剂体系其固化历程还已得到合理的阐明，还需进一步粗致深人的钻研.(4) 脲醛树脂的固化本能主要由树脂的化教结构为内果所决断的，然而，脲醛树脂与其余的下分子资料一般，它并没有是是一种分子结媾战分子量大小真足普遍的物量，又由于脲醛树脂固化反应各个阶段的化教组分当前还已被人们所真足相识，加之其正在贮躲功夫随时皆正在举止着分子间的固化接联化教反应，所以要列出一个对付于固化本能确切定量意思的脲醛树脂分子结构式利害常艰易的[301.别的，正在树脂固化时，树脂中的活性基团(如沉甲基、甲醛)与亚胺基反应产死三维网状结构的硬下散合物，其分子结构格中搀杂，暂时对付其真正在构形还已真足领会[3110 (5)固化剂的采用以及酸碱度的统制对付普及树脂耐火本能有非常要害的效用，Meyer 1321指出:正在酸性固化系统中，链的耐火性的落矮主假如由与树脂胶接界里的木料火解引起的[321.简单普及固化剂战酸用量纷歧定会达到相映的效验.好异会删大其坚性，落矮其耐火性.若加人碱性物量中战固化后结余的酸，由于反应采用性的好别，对付固化反应会爆收一定的阻拦效用.有闭那些树脂的固化反应中的冲突另有待进一步办理3前景与预测罕见据隐现我国已成为继好国之后第二大人制板死产国，胶粘剂死产战消耗量逐年删少，2000年脲醛树脂的消耗量为40.8万吨l34]，2005年脲醛树脂的消耗量达到160万吨，然而普遍为下甲醛释搁脲醛树脂胶，预计2010年我国合成胶粘剂的需要量将达到480--500万吨.死少重面是:矮甲醛释搁量的脲醛胶的使用范畴，连年去，随着室内拆建战家具商场对付人制板材本量特天是对付游离甲醛含量的央供越去越庄重，国家从2000年启初对付人制板材厂真止死产许可证管制Ill，节制人制板死产企业必须使用矮甲醛释搁的脲醛树脂，普遍央供室内使用时要达到E1级尺度(< l 0mg/ 1 OOg ).甲醛释搁量的落矮使环保型脲醛树脂的应用越收广大，共时树脂毒性的落矮，会进一步促进人制板材的消耗删少，预计正在“十一五”功夫，我国人制板材产量将以15%安排的速度删少，而且根据合成胶粘剂止业战人制板止业“十一五”死少筹备，我国正在“十一五”功夫要真止脲醛胶的环保化，即局部达到E:级尺度，并力图大部分产品甲醛释搁达到E，级尺度，所以，钻研分歧典型固化体系落矮甲醛释搁个性，是闭系到我国人制板工业死少的前瞻性问题，也是效用矮甲醛释搁脲醛树脂胶粘剂深度启垦战广大应用的闭键性问题.固化体系除背落矮甲醛释搁量目标死少中，还应背普及脲醛树脂胶粘剂的耐火性战加快其固化速度等目标死少.效用UF胶耐火本能的主要果素是由于OF树脂中存留一些亲火基团如沉基、拨基、氨基、亚氨基等[35-361.果此，正在一定范畴内，缩小上述亲火基团的数量大概落矮亲火基团的亲火性均可普及UF树脂的耐火性.对付于支缩树脂固化时间，最闭键的是要办理矮F/U摩我比条件下死成酸量缺累的冲突.别的，采与加进改性剂(如:三散氰胺)等相宜步伐正在加快树脂固化速度战落矮游离甲醛释搁的共时，又对付产品本量没有爆收效用以至不妨普及产品本量[3'7-381.暂时，从各国博利报导的文件瞅，正在树脂固化历程中采用复合固化剂体系的越去越多，而采用简单固化剂体系的则较少.如适用于木料粘接的脲醛树脂粘合剂的固化体系「141，便是用NH4CI, (NH4)2S04,H3P04, (CH2)6N;等组成的复合固化体系.根据相闭预测，加快UF胶固化速度最为灵验的要领是从固化剂配圆合成工艺上进脚.我们有缘由疑赖正在没有暂的将去新的固化体系必然改变脲醛树脂胶粘剂的里貌，使其越收仄安、便当、应用广大.。

一、实验目的1. 熟悉脲醛树脂胶的制备方法；2. 了解脲醛树脂胶的性能特点；3. 分析影响脲醛树脂胶性能的因素。

二、实验原理脲醛树脂胶是一种常用的胶粘剂，主要由尿素和甲醛在酸性或碱性条件下缩合而成。

在制备过程中，通过调节反应条件，可以得到不同性能的脲醛树脂胶。

三、实验材料与仪器1. 实验材料：尿素、甲醛、氢氧化钠、盐酸、水、硫酸钠、磷酸氢二钠等；2. 实验仪器：反应釜、搅拌器、温度计、滴定管、移液管、玻璃棒、烧杯、锥形瓶等。

四、实验步骤1. 配制尿素溶液：将尿素加入一定量的水中，搅拌均匀，配制成尿素溶液；2. 配制甲醛溶液：将甲醛加入一定量的水中，搅拌均匀，配制成甲醛溶液；3. 缩合反应：将尿素溶液和甲醛溶液混合，加入一定量的氢氧化钠，调节pH值为8.5-9.5，然后在搅拌下加热至85-90℃，保持反应时间为1.5-2小时；4. 调节pH值：反应结束后，用盐酸调节pH值为7-8；5. 离心分离：将反应液离心分离，去除沉淀；6. 脱水干燥：将离心分离后的脲醛树脂胶溶液在50-60℃下进行脱水干燥，得到脲醛树脂胶固体；7. 性能测试：对制备的脲醛树脂胶进行性能测试，包括粘接力、耐水性、耐热性、耐化学性等。

五、实验结果与分析1. 粘接力：实验结果表明，制备的脲醛树脂胶具有良好的粘接力，适用于木材、纸张、纤维等材料的粘接；2. 耐水性：实验结果表明，制备的脲醛树脂胶具有良好的耐水性，适用于水下工程、防潮包装等领域；3. 耐热性：实验结果表明，制备的脲醛树脂胶具有良好的耐热性，适用于高温环境下的粘接；4. 耐化学性：实验结果表明，制备的脲醛树脂胶具有良好的耐化学性，适用于各种化学环境下的粘接。

六、结论1. 通过实验，掌握了脲醛树脂胶的制备方法；2. 制备的脲醛树脂胶具有良好的粘接力、耐水性、耐热性和耐化学性；3. 通过调整反应条件，可以制备出不同性能的脲醛树脂胶，满足不同领域的需求。

七、注意事项1. 在制备脲醛树脂胶的过程中，要注意控制反应温度、pH值、反应时间等条件，以确保产品质量；2. 甲醛是一种有毒物质，实验过程中要注意安全防护，避免吸入甲醛蒸气；3. 在储存和使用脲醛树脂胶时，要避免高温、潮湿、强酸强碱等不良环境，以免影响产品质量。

脲醛树脂合成及性能的检测在三口烧瓶中加入一定量的甲醛和聚乙烯醇，用氢氧化钠溶液调pH=8.0左右，当内温达到65℃时，加入第一批尿素; 升温至90℃，保温30min。

加氯化铵溶液调节反应液的pH值至4.8~5.0，保温20-30min，反应至终点1(胶液滴入水中出现慧星状的小胶粒); 加氢氧化钠溶液调节pH值至5.4-5.6，加入第二批尿素，保温20min，测反应终点2(胶液滴入清水呈白色雾状且不散开)。

若未达到终点，则继续保温，每5 min 测一次; 加氢氧化钠溶液调节pH值至7.5左右，加入第三批尿素，降温至85℃，保温30min，迅速降温至40℃出料。

脲醛树脂性能的检测pH值的检测：采用pHS-2型酸度计测定。

脲醛树脂游离甲醛的检测：称取8克(精确到0.0001克)脲醛树脂于250毫升锥形瓶中，加入50毫升蒸馏水与乙醇混合溶液溶解(蒸馏水25mL，乙醇25mL)，加入混合指示剂8滴，用酸或碱溶液滴定至溶液为灰青色，加入10mL10%氯化铵溶液，摇匀，立即用移液管加入10 mLc(Na0H)=1mol/L氢氧化钠溶液，盖紧瓶塞，充分摇匀，在20-25℃下放置30min，用盐酸标准溶液进行滴定，溶液由绿色-灰青色~紫色，以灰青色为终点。

同时进行空白试验。

平行测定两次，计算结果精确到小数点后两位，取其平均值。

树脂中游离甲醛含量按下式计算:式中:R-游离甲醛含量，%;c-盐酸标准溶液摩尔浓度，mol/L;vl-空白试验所耗盐酸标准溶液体积，ml;V-滴定试样所耗盐酸标准溶液体积，ml;0.03003 x 6/4-lmL量浓度为C(HCI)= l mol盐酸标准溶液相当于甲醛的摩尔质量，g/mmol;G-试样重量，g。

脲醛树脂粘度的检测：采用涂料-4号粘度计测定。

脲醛树脂主要官能团在红外光谱中均有强的吸收，红外光谱也是最早用于脲醛树脂结构研究的手段之一。

在脲醛树脂红外光谱图中，都存在3300-3500cm-1(-OH和-NH伸缩振动)、1660~1630cm-1和1600~1500cm-1(酞胺带I和II的强吸收，并且所有脲醛树脂都含有羟甲基和醚键，它们在1110~1000之间有宽强吸收(其中1010cm-1左右来自-CH2OH，1050cm-1附近来自-CH2OCH2-)。

脲醛树脂胶配方脲醛树脂胶是一种常用的高强度胶水，适用于多种材料的粘接，如木材、金属、陶瓷等。

它的主要成分是脲醛树脂和固化剂，通过混合配制而成。

本文将介绍脲醛树脂胶的配方和制作方法。

一、脲醛树脂胶的配方脲醛树脂胶的配方主要包括以下几个方面：1. 脲醛树脂脲醛树脂是脲和醛类化合物的缩合物，具有优异的耐热、耐腐蚀和耐化学性能，是一种常用的工业化学品。

在脲醛树脂胶中，脲醛树脂的含量通常在30%~60%之间。

2. 固化剂脲醛树脂胶的固化剂可以选择多种，如甲醛、乙醛、丁醛等。

不同的固化剂会影响脲醛树脂胶的性能和固化时间。

一般来说，固化剂的用量为脲醛树脂的5%~20%。

3. 填料填料可以增加脲醛树脂胶的体积和稠度，提高其粘度和强度。

常用的填料有氧化铝、硅灰石、碳酸钙等。

填料的用量一般为脲醛树脂的10%~30%。

4. 溶剂溶剂可以使脲醛树脂胶的流动性更好，便于涂布和粘接。

常用的溶剂有水、甲醇、乙醇等。

溶剂的用量一般为脲醛树脂的5%~20%。

二、脲醛树脂胶的制作方法1. 准备材料首先需要准备好脲醛树脂、固化剂、填料和溶剂等材料。

2. 按配方调配按照上述配方，将脲醛树脂、固化剂、填料和溶剂等材料按照一定比例混合调配，直至均匀。

3. 搅拌将混合好的材料放入搅拌机中，进行搅拌。

搅拌时间一般为10~20分钟，直至混合均匀。

4. 过滤将搅拌好的脲醛树脂胶通过过滤器过滤，去除其中的杂质和颗粒。

5. 灌装将过滤好的脲醛树脂胶灌装到包装容器中，并密封保存。

三、脲醛树脂胶的应用脲醛树脂胶具有高强度、高温度和耐腐蚀等优异性能，广泛应用于建筑、汽车、航空航天、电子电器等领域。

常用的应用包括：1. 木材粘接脲醛树脂胶可以用于木材的粘接，能够提供高强度和耐久性，适用于木制品的生产和修复。

2. 金属粘接脲醛树脂胶可以用于金属的粘接，能够提供高强度和耐腐蚀性，适用于汽车、航空航天等领域。

3. 陶瓷粘接脲醛树脂胶可以用于陶瓷的粘接，能够提供高强度和耐高温性能，适用于陶瓷制品的生产和修复。

e0环保胶-脲酸树脂成分
e0环保胶是一种环保型胶水，主要成分是脲醛树脂。

脲醛树脂
是一种合成树脂，由脲和醛类化合物经过缩聚反应合成而成。

它具
有优异的耐水性、耐热性和耐化学品性能，因此在制造E0环保胶中
被广泛应用。

脲醛树脂作为E0环保胶的主要成分，具有以下特点：
1. 环保性，脲醛树脂在制备过程中不含甲醛和苯酚等有害物质，符合环保要求，对人体和环境无害。

2. 耐热性，脲醛树脂具有较高的耐热性，能够在高温下保持稳
定性，不易变形或熔化。

3. 耐水性，脲醛树脂具有良好的耐水性能，不易受潮变形，适
合在潮湿环境下使用。

4. 粘接性，脲醛树脂具有良好的粘接性能，能够与多种材料形
成牢固的粘接，适用于木材、纸张等材料的粘接。

总的来说，E0环保胶的主要成分脲醛树脂具有优异的环保性能和物理化学性能，是一种理想的环保胶水成分。

希望这些信息能够回答你的问题。

环保脲醛树脂（固化剂体系与其固化功能）之杨若古兰创作摘要脲醛树脂的固化是将线型可溶性树脂转化成不溶不熔体型结构并获得胶接强度的过程.固化剂是脲醛树脂胶接固化的关键构成，其品种与用量都会密切影响固化树脂的功能.氯化按是脲醛树脂胶粘剂的传统固化剂，然而随着F/U的降低、合成工艺的调整、改性剂的加入等操纵，使脲醛树脂的固化历程、固化前的化学结构、固化特性等发生改变，氯化馁已难以再满足脲醛树脂的胶接固化请求，人们研讨提出了多种固化剂体系.为此，综述了脲醛树脂胶粘剂的分歧固化体系及其固化特性.关键词:脲醛树脂;固化剂体系;固化特性;树脂功能前言脲醛树脂的固化胶接通常是通过加入固化剂来实现的，固化剂是一种能将单体或低聚物转酿成高聚物或网状交联聚合物的物资.固化是缩聚反应的继续，是树脂获得胶合强度的关键过程.脲醛树脂在固化过程当中，体系的pH值越低，分子量增加越敏捷，固化速度越快，即缩聚脱水反应的速度与胶层中氢离子的浓度密切相干.是以，适当地选用固化体系和固化剂用量，使凝聚在胶层中的氢离子浓度得到控制是固化剂使用的关键【1】.有很多酸性物资都可用作固化剂，如硼酸、磷酸、氯化钱或其它强酸钱盐及无机酸等，和它们复合得到的体系.脲醛树脂固化体系品种繁多，按照其构成可以分为单组分体系、双组分体系及多组分复合体系;按照其固化特性可以分为直接固化体系、潜伏型固化体系和微胶囊固化体系【2】.分歧类型固化体系对脲醛树脂的固化特性分歧，所固化树脂的功能特征也不尽不异.是以研讨分歧品种固化体系对脲醛树脂固化特性的影响，可以揭示脲醛树脂的固化机理，特别是低.F/U摩尔比情况下的树脂固化机理，和对固化树脂功能的调控有着积极的意义.脲醛树脂传统固化剂氯化铰的固化机制是通过氯化钱与树脂中的游离甲醛反应，构成酸性物资进而促进树脂固化.然而在低F/U摩尔比(低游离醛) 脲醛树脂固化中，因为胶粘剂的游离甲醛含量很低，固化剂氯化钱通过反应难以提供树脂固化所需的酸值，进而导致固化不完整，或者固化树脂功能不良，是以脲醛树脂传统固化剂氯化钱已逐步难以适应低游离醛脲醛树脂固化需求.另据报导，以氯化钱为固化剂胶接的木成品在回收燃烧过程中会发生剧毒物资二恶英，是以在一些欧洲国家正慢慢采取新型固化体系取代氯化铵【3】.比来几年随着低毒环保型脲醛树脂推广利用，固化剂的生产正在向规模化，商品化的方向发展:一是固化剂的产量敏捷提高;二是固化剂生产向高技术含量的化工企业集中，商品化率不竭提高.1脲醛树脂固化剂体系及其固化特性通常脲醛树脂成品的pH值是在7.0～9.0之间，尽管绝大多数树种木材呈弱酸性，pH值大约介于4-6之间【4】，但因为UF 胶只能在酸性条件下固化，而在如许的碱性条件下，树脂仅靠木材本人的酸性，难以完整固化而且固化后的胶接强度难以达到请求的力学尺度，是以在脲醛树脂的实际使用过程中都要加入必定量的固化剂，使脲醛树脂快速固化，包管胶接强度.固化剂体系对脲醛树脂的固化有着明显影响，固化过程对于板材的胶合强度、甲醛释放量、生产效力等有着直接的影响.根据脲醛树脂的固化特性，用于脲醛树脂固化的固化剂应当是酸性物资或是在树脂固化过程中能释放出酸的物资，脲醛树脂的固化核心是体系pH值的降低，即酸性的加强【5】.罕见的脲醛树脂单组分固化体系有氯化按、硫酸按、过硫酸按、双氧水等.其固化机理可用反应式暗示为:4NH4C1+6CH20→(CH2)6N4+4HC1+6H2O对于其它强酸性按盐甲醛反应具有类似的反应表达式.由式中可见，氯化按次要通过与甲醛反应发生盐酸，从而促进了脲醛树脂的固化.所以树脂中游离甲醛的含量是决定树脂固化好坏的关键，梁亮[1]通过对氯化按固化脲醛树脂研讨得出，在高F/U 摩尔比的情况下，加人氯化按后，通过调节体系的pH值在4.5-5.0范围内，树脂固化功能最好，游离甲醛的释放量亦能达到国家限制的室内使用尺度.但是，随着环保请求，在低F/U摩尔比树脂合成环境下，氯化按固化脲醛树脂常常存在酸量缺乏的成绩.通过对比实验，在与氯化按体系不异的pH值条件下，两固化体系的固化后果不异，树脂的凝胶时间、初粘性、胶接强度等性质也类似，但是，硫酸铵固化体系感化下的木材成品不存在氯化按体系的二次处理净化成绩，是满足脲醛树脂固化并替代氯化铵的几种固化体系选择之一[[2.5-8].对于特殊工艺合成的脲醛树脂，尿素分三批加入，在树脂固化过程当中加入必定量的三聚氰胺及M改性剂，通过改性，树脂的游离甲醛含量明显降低网.为加快低甲醛含量树脂的固化速度，缩短固化时间，以过硫酸按体系感化时后果最好，过硫酸按体系也是强酸弱碱盐体系，但因为此固化体系中存在易分解的S2082-, 和S2O8 2_本人具有必定氧化还原特性，所以可能再发生如下反应:2 (NH4) 2S2O8+6C H2O--- (CH2) 6N4+2HZS2O8+6H2OH2S2O8+HCHO+H2O--H2SO4+HCOOH2H2S2O8+2H20--4H2S04+02↑在上述反应过程中，每一类反应都有酸性物资的生成，所以固化体系的pH值降低很快，树脂在很短时间内就固化成不溶不熔的体型结构，固化后树脂游离甲醛释放量亦能达到国家尺度.此外，通过测定混合体系pH值发现，室温下该体系pH值动摇较小，在树脂固化初期pH值降低较快，30min后趋于恒定，由此可知，过硫酸按是一种很好的缓冲型固化剂[[6].有学者以双氧水作为脲醛树脂固化剂，发现双氧水用作脲醛树脂的固化剂时，取得了很好的后果.其固化机制是双氧水氧化甲醛发生甲酸，降低体系pH值，促进了脲醛树脂的酸性缩聚反应，此外，双氧水作为固化剂还可降低固化树脂的游离甲醛释放量.但是，因为双氧水具有强氧化性，在为树脂固化提供酸性反应条件的同时，极易使树脂中较弱的化学键发生分裂，即强氧化性导致了聚合物链的氧化分解[[91，所以，在树脂固化过程当中过度的增加双氧水的使用量是不适合的.1.1.5强酸性体系(硫酸、磷酸体系等)因为强酸的存在直接为树脂固化提供了酸性条件，陪伴着强酸的加人，体系的pH值敏捷降低，树脂内部短时间内构成大量的分支结构与环状构造，降低了甲醛释放量.顾继友等[8]在研讨强酸性条件下树脂固化特性时发现，酸性的强弱对固化树脂内部结构的影响很大，酸性的加强使交联体系的亚甲基结构数量增多，树脂缩合程度增大，但是胶液凝胶化速度及胶接固化速度降低.对比强酸性条件与传统条件下脲醛树脂固化特性，强酸性条件固化在陪伴着甲醛释放量明显减少的同时，其胶接强度也明显降低，这类景象的发生是因为树脂中尿素的伯胺基明显多于经甲基的原因.即使是在加人强酸性固化剂环境下也只能生成端基多的分子，全体上难以构成均匀的巨大分子.此外，因为无机反应具有可逆性，强酸体系在促进脲醛树脂固化的同时，也会加速其降解破坏，并终极失去力学强度【101，所以，控制强酸性固化剂的使用浓度及加人量是树脂固化后具有良好胶接强度的关键所在【11-13】.罕见的脲醛树脂双组分固化体系多数为氯化按、硫酸按、过硫酸钱等的复合体系.因为体系中含有磷酸，直接为树脂固化提供了酸性环境，体系中氯化钱的存在，还可以发生4NH4C1+6CH必-- (CHZ)6N4+4HC1+6H必反应，而且在该体系pH测试中，随着温度的升高pH值逐步降低，由此可知，该体系在加热过程中，在促进磷酸水解的同时，可能会伴随强酸性物资盐酸的生成，所以在该体系感化下，树脂的固化速度很快，氯化按与磷酸构成的强酸盐体系是一种典型的直接固化体系f71，但酸性的加强缩短了树脂的适用期.固化后残留在树脂中的酸还会加速树脂的降解.在浓度不异的情况下，盐酸的酸性要高于磷酸，酸性越强树脂在固化过程中越易交联成不溶不熔的立体结构，因为盐酸的存在，体系的pH值在固化反应初期就很低，在如许的强酸性条件下，固化开始速度很快，分子链之间短时间内就交联成网状结构，表示出必定的力学性质.随着固化反应的进行，4NH,C1+6CH刃#(CH2)尹,+4HC1+6H刃反应继续为树脂固化提供酸性环境，进一步促进树脂交联成三维网状结构.通过对比其它氯化按混合体系的理想的固化体系应当能使脲醛树脂的适用期耽误，固化时间缩短，为达到此目的，通常使用延迟剂，延迟剂是固化剂中的一种组分，在该固化体系中，氯化按是强酸性钱盐，而六次甲基四胺能在常温下使4NH,'+6CH20 - (CH2) 6N,+4H'+6H20反应向左挪动，使生成的酸量减少，而在高温反应时向右挪动，生成的酸量敏捷添加，所以，氯化按与六次甲基四胺混合体系是一种高效的潜伏型固化剂.朱丽滨等161在使用该体系作为树脂固化剂时，树脂的适用期较长，固化后甲醛含量较低.1.2.4氛化按与尿素(或三聚氛胺)体系脲醛树脂在固化过程中存在着甲醛释放的成绩，次要缘由是脲醛树脂胶中存在的游离甲醛;其次是树脂合成中甲醛反应生成不波动的亚甲基醚键，在热压和使用过程中释放出甲醛‘151.为减少固化后树脂的甲醛释放量，有人在脲醛树脂固化体系中加入一些能捕获甲醛的成分，罕见的是尿素或三聚氰胺1161，而且发此刻固化剂中加入2%-3%的尿素，树脂的固化速度变更不大，但甲醛释放量却明显降低161.在树脂固化过程中，氯化按通过与甲醛反应提供脲醛树脂固化所需的酸性，尿素与甲醛发生加成乃至缩聚反应，从而降低固化后树脂的甲醛释放.此外，王春鹏[171等通过研讨发现，在脲醛树脂合成的最初阶段加人尿素的量对降低OF树脂中游离甲醛的含量及减少固化体系当中甲醛捕获剂的使用量有侧次要的影响‘1a-211a三聚氰胺的加入，也能够捕获多余的游离甲醛，同时三聚氰胺引入三氮杂环(即结构波动的三嗦环)，减少了亲水基团的数量，从而添加胶的强度和耐水性!22-2310对于过硫酸按、氯化按体系，树脂固化过程当中pH值的降低是因为:2 (NH, )2S20g+2H20--2 (NH, )2S0,+2H2S0,+02寸2(N比)2S208+6CH20-- (CH2)6N,+2H2S208+6H20H2S20g+HCHO+H20--H2S0,+HCOOH2H2S208+ZH20,}H2S0,+02 T4NH,C1+6CH20} (CH2 )尹,+4HC1+6H刃因为过硫酸本人就可以发生酸性物资(H2SO4)，与惯例的氯化按等比拟，合成脲醛树脂中的游离甲醛含量对于固化的影响就小得多.是以该体系对于低毒脲醛树脂或者低摩尔比脲醛树脂的固化意义严重，不但可以包管固化产品的交联度和胶接强度，还可降低游离甲醛.对于低F/U摩尔比的情况下，加入过硫酸按后，可以在必定程度上弥补氯化钱单组分固化树脂不充分的成绩.翁向丽等「la[在研讨分歧组分固化体系甲醛释放规律时，采取横向对比的方法，对分歧类型双组分固化剂体系进行评估发现，在包管固化速度及胶接强度前提下，以过硫酸按与氯化按构成的双组分体系甲醛释放量最低，达到JAS尺度.过硫酸按与磷酸氢二按同为不波动的强酸弱碱盐，常温下，因为磷酸氢二按中含有大量的NH,`按捺了过硫酸按的分解，但在高温加热条件下，二者极易发生分解反应，放出氢离子，使体系的pH值敏捷降低.所以，过硫酸按与磷酸氢二按体系也是一种很好的缓冲型固化剂，采取以过硫酸钱为主剂配以磷酸氢二铰的双组分固化体系，可以耽误树脂常温下的储存期，加快了高温固化速度，在降低甲醛含量的同时，加强了树脂胶接强度16101.3.1氛化按、六次甲基四胺、盐酸、酒石酸体系在该固化体系中，六次甲基四胺是一种很好的缓冲剂，在盐酸、酒石酸存在条件下，能够对树脂的固化起到很好的缓解感化;同时，在常温下，六次甲基四胺的存在使4NH4C1+6CH20}- (CH2)尹4+4HC1+6H20平衡向左挪动，而在高温条件下，向右挪动，对比多组分复合体系中，分歧组分的比例关系对脲醛树脂固化特性的影响，以氯化钱、六次甲基四胺为主体固化剂，配以3%盐酸和2%酒石酸构成的混合体系既能使脲醛胶的适用期达到使用请求，固化时间也较短[51.此外，在采取该多组分固化剂时，冬季可耽误胶液的使用期，冬季可加速树脂的固化，并建议冬季温度升高可适当减少固化剂的用量.1.3.2氛化按、六次甲基四胺、三乙醇胺、磷酸体系固化剂对脲醛树脂的催化感化，不单要加快其固化速度，降低游离甲醛含量，还要包管固化后的胶接强度.对于氯化钱、六次甲基四胺、三乙醇胺、磷酸复合固化体系，因为三乙醇胺具有易水解的特性，在树脂升温固化过程当中，会有部分经基生成，进而介入树脂的交联缩聚反应，三乙醇胺具有的多官能团结构，使脲醛树脂的三维交联更加紧密，固化后树脂的胶接强度更高[14101.3.3硫酸按、氛化铝、三乙醇胺体系对于硫酸钱、氯化铝、三乙醇胺体系，因为该体系中的氯化铝显酸性而三乙醇胺显碱性，体系的酸碱性彼此按捺，所以在树脂固化升温过程中，二者对体系的酸性强弱起到杠杆平衡感化，体系的pH值变更不明显，是一种很好的缓冲型固化体系‘2,5-810但是，在配置该固化体系时，因为氯化铝溶于水会放出大量的热，并伴随刺激性气味气体氯化氢生成，所以，最好采取氯化铝的结晶水合方式进行该固化体系的配置.1.3.4硫酸按、三乙醇胺、磷酸体系在该固化体系当中，因为三乙醇胺与磷酸之间可以发生可逆的络合反应，体系在常温及固化升温过程当中的pH值变更受温度影响很小，所以，硫酸钱、三乙醇胺、磷酸固化体系也是脲醛树脂固化过程当中很好的缓冲固化体系[2,5-81，固化后树脂的游离甲醛含量很低，但胶接强度却很高.脲醛树脂固化剂品种繁多，除上述列举的几类外，比来，有专利提出，在烷基胺盐固化体系中，乙二胺盐酸盐是一类较佳的固化剂，该类固化剂在耽误脲醛树脂储存期和在适宜的温度下快速固化之间有一个适宜的平衡[241.近年提出的脲醛树脂胶粘剂用聚酞脐新型高分子固化剂的特点是在中性、高温条件下，短时间内即能固化脲醛树脂【I1.此外，目前也有关于脲醛树脂用氯化铝作固化剂的相干报导[281.固化剂的施用，大大加快了脲醛树脂的固化速度，降低了脲醛树脂中的游离甲醛释放，提高了固化后树脂的胶接强度，这对脲醛树脂的环保化利用提供了及其次要的先决条件.2存在的成绩(1)固化剂是一种能将单体或低聚物转酿成高聚物或网状交联聚合物的物资，因为尿素与甲醛之间的物理化学反应极其复杂，诸如脲醛树脂的构成机理和固化理论目前还尚无明确定论[261.多数固化剂还存在脲醛树脂储存期短、固化时间长的缺乏.是以，如何提高树脂固化功能还需大量深人的研讨工作.(2)单一固化体系因为所含组分独一，是以在树脂固化过程当中常常存在固化特性差的缺点，如传统氯化钱体系，在高摩尔F/U情况下可以满足固化请求，而在低摩尔F/U情况下则形成体系的酸性缺乏，树脂难以在绝对应的pH值条件下固化成三维网状结构.多元固化体系尽管可以弥补单一固化体系的缺乏的地方，但所含组分的分歧，易发生凝聚、分层、沉淀等景象.是以，本人的局限使其对脲醛树脂的固化还存在着使用上的方便.(3)近几十年来，国内外很多学者对脲醛树脂的固化特性及其制板的甲醛释放机理进行了大量的研讨，并取得了必定的进展.但脲醛树脂固化过程十分复杂，是以，即使采取古代精密分析仪器对其分子结构、反应动力学、固化机理等的精确认识都还有必定的局限，对脲醛树脂固化过程当中，固化剂本人及固化剂与甲醛之间发生的物理化学反应实质，在认识上还有必定的分歧，而且施用固化剂的脲醛树脂在固化过程当中易发生预固化景象[r-291.此外，对于高摩尔比的胶粘剂体系其固化过程还未得到合理的解释，还需进一步过细深人的研讨.(4) 脲醛树脂的固化功能次要由树脂的化学结构为内因所决定的，然而，脲醛树脂与其他的高分子材料一样，它并不是是一种分子结构和分子量大小完整分歧的物资，又因为脲醛树脂固化反应各个阶段的化学组分此刻还未被人们所完整了解，加之其在储藏期间随时都在进行着分子间的固化交联化学反应，所以要列出一个对于固化功能确切定量意义的脲醛树脂分子结构式是非常困难的[301.此外，在树脂固化时，树脂中的活性基团(如轻甲基、甲醛)与亚胺基反应构成三维网状结构的硬高聚合物，其分子结构十分复杂，目前对其真实构形还未完整清楚[3110(5)固化剂的选择和酸碱度的控制对提高树脂耐水功能有非常次要的影响，Meyer 1321指出:在酸性固化零碎中，链的耐水性的降低主如果由与树脂胶接界面的木材水解惹起的[321.单纯提高固化剂和酸用量纷歧定会达到响应的后果.相反会增大其脆性，降低其耐水性.若加人碱性物资中和固化后剩余的酸，因为反应选择性的差别，对固化反应会发生必定的障碍感化.有关这些树脂的固化反应中的矛盾还有待进一步解决3前景与瞻望无数据显示我国已成为继美国以后第二大人造板生产国，胶粘剂生产和花费量逐年增加，2000年脲醛树脂的花费量为40.8万吨l34]，2005年脲醛树脂的花费量达到160万吨，但多数为高甲醛释放脲醛树脂胶，估计2010年我国合成胶粘剂的需求量将达到480--500万吨.发展重点是:低甲醛释放量的脲醛胶的使用范围，近年来，随着室内装修和家具市场对人造板材质量特别是对游离甲醛含量的请求愈来愈严酷，国家从2000年开始对人造板材厂实行生产答应证管理Ill，限制人造板生产企业必须使用低甲醛释放的脲醛树脂，普通请求室内使用时要达到E1级尺度(< l 0mg/ 1 OOg ).甲醛释放量的降低使环保型脲醛树脂的利用更加广泛，同时树脂毒性的降低，会进一步促进人造板材的花费增加，估计在“十一五”期间，我国人造板材产量将以15%摆布的速度增加，而且根据合成胶粘剂行业和人造板行业“十一五”发展规划，我国在“十一五”期间要实现脲醛胶的环保化，即全部达到E:级尺度，并力争大部分产品甲醛释放达到E，级尺度，所以，研讨分歧类型固化体系降低甲醛释放特性，是关系到我国人造板工业发展的前瞻性成绩，也是影响低甲醛释放脲醛树脂胶粘剂深度开发和广泛利用的关键性成绩.固化体系除向降低甲醛释放量方向发展外，还应向提高脲醛树脂胶粘剂的耐水性和加快其固化速度等方向发展.影响UF胶耐水功能的次要身分是因为OF树脂中存在一些亲水基团如轻基、拨基、氨基、亚氨基等[35-361.是以，在必定范围内，减少上述亲水基团的数量或降低亲水基团的亲水性均可提高UF树脂的耐水性.对于缩短树脂固化时间，最关键的是要解决低F/U 摩尔比条件下生成酸量缺乏的矛盾.此外，采纳加入改性剂(如:三聚氰胺)等适宜措施在加快树脂固化速度和降低游离甲醛释放的同时，又对产品质量不发生影响甚至可以提高产品质量[3'7-381.目前，从各国专利报导的文献看，在树脂固化过程当选用复合固化剂体系的愈来愈多，而选用单一固化剂体系的则较少.如适用于木材粘接的脲醛树脂粘合剂的固化体系「141，就是用NH4CI, (NH4)2S04,H3P04, (CH2)6N;等构成的复合固化体系.根据相干猜测，加快UF胶固化速度最为无效的方法是从固化剂配方合成工艺上入手.我们有理由信任在不久的将来新的固化体系势必改变脲醛树脂胶粘剂的面貌，使其更加平安、便当、利用广泛.。