脲醛树脂胶使用说明
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脲醛树脂胶国家标准脲醛树脂胶是一种常见的胶粘剂,广泛应用于家具、建筑、包装等领域。
为了规范脲醛树脂胶的质量和使用,国家制定了一系列的标准,以确保产品的安全性和可靠性。
首先,脲醛树脂胶的国家标准主要包括产品分类、技术要求、检验方法、标志、包装、运输、贮存等内容。
在产品分类方面,根据不同的用途和特性,脲醛树脂胶被分为室温固化型和热固化型两大类。
针对不同类别,标准对其技术要求和检验方法进行了详细规定,包括固含量、粘度、凝胶时间、耐水性、耐热性等指标,以确保产品的稳定性和可靠性。
同时,标准还对产品的标志、包装、运输和贮存提出了具体要求,以保证产品在生产、运输和使用过程中的质量和安全。
其次,脲醛树脂胶国家标准的制定对行业发展和产品质量提升起到了积极的推动作用。
标准的实施可以促进行业技术的进步和产品质量的提高,提升企业竞争力和产品市场竞争力。
同时,标准还可以帮助企业规范生产流程,加强质量管理,提升产品质量和品牌形象,提高产品的市场认可度和竞争力。
另外,脲醛树脂胶国家标准的制定也对消费者和社会公众具有重要意义。
标准的实施可以保障消费者的权益,确保他们购买到安全、可靠的产品,降低使用过程中的风险和安全隐患。
同时,标准还可以减少环境污染和资源浪费,促进可持续发展和绿色生产,符合社会的可持续发展和环保要求。
总之,脲醛树脂胶国家标准的制定和实施对行业、企业、消费者和社会都具有重要意义。
只有严格依照标准要求进行生产、检验和使用,才能确保脲醛树脂胶产品的质量和安全,促进行业健康发展和社会可持续发展。
希望相关企业和机构能够认真遵守标准要求,共同维护行业的良好秩序,为社会和消费者提供更加安全、可靠的产品。
脲醛树脂胶粘剂是以脲素与甲醛生成的以树脂为主体的胶粘剂,脲醛树脂几乎是所有合成树脂中最廉价的,又因具有较好的性能(如较高的胶接强度,耐热性和耐老化性等),且固化快,毒性低,原料易得,制造工艺简单,使用方便,胶层色浅且不污染板面而广泛应用于刨花板、胶合板、纤维板和细木工板等人造板的制造及矿物棉、矿物纤维和铸体砂型等材料粘接,是竹、木加工纸张粘接,钢化涂料等行业应用广泛的一种胶粘剂,是市场上需求量最大的胶粘剂之一[1]。
本研究采用添加聚乙烯醇对脲醛树脂胶加以改性,得出了其适宜的工艺条件和添加比例,所得改性脲醛树脂胶性能优于一般的脲醛树脂,尤其在粘接速度、耐水性、强度等方面有较大的提高。
1实验1.1原料及仪器原料:(1)脲素;(2)甲醛,化学纯;(3)六次甲基四胺,分析纯;(4)氢氧化钠;(5)聚乙烯醇。
仪器:250mL三颈烧瓶,球形冷凝管,电动搅拌器,200℃温度计,粘度计,电热套。
1.2实验原理1.3步骤①在带有电动搅拌器的250ml的三颈烧瓶中,加入1g PVA和30g质量分数为35%甲醛水溶液。
加热至4O℃左右,反应5min,使PVA基本溶解,溶液透明,允许有少量悬浮物;②升温至5O℃左右,加1.5g六次甲基四胺,全溶后用质量分数为2O%的氢氧化钠调pH值至8.0左右;③尿素5O g,按7:2:1质量比,分3次投料,升温至6O℃,投入第一批,并加0.5g PVA,缓缓升温到8O℃,反应30min;④用氢氧化钠调节pH=7.0,加入第二批尿素,保持温度8O℃以上。
反应30min;⑤再用氢氧化钠调节pH=8.0,加入第三批尿素,反应2O min;⑥降温至4O~5O℃,用NaOH调pH值至7.5-8.0,冷却出料得产品[2]。
2结果与讨论2.1各因素对反应的影响2.1.1原料量比(A)的影响固定其他条件,选定不同的甲醛与脲素的质量比,得实验数据见表1。
甲醛/脲素的量比降低,则胶粘剂羟甲基及游离醛含量降低,导致产品粘接力下降,储存稳定性下降。
脲醛树脂胶黏剂脲醛树脂胶黏剂的改性研究09应化卢琼32号一、脲醛树脂的特点脲醛树脂胶黏剂我国木材工业用量最大合成树脂胶黏剂,占木材加工业胶黏剂总消耗量60%多,占人造板用胶量90%左右。
脲醛树脂胶黏剂的主要优点是在固化之前具有水溶性,对许多基材使用都很方便,并且能同其他许多材料一起使用,它也可以使染料和颜料任意着色,耐溶性能好,硬度高。
胶接强度高、耐冷水性能、耐热水性能高;固化迅速;与水混溶性好,易调制合适黏度浓度等;但脲醛树脂也有其弱点:在固化时收缩率较大,胶层易产生裂缝,耐水性差;含有游离甲醛,在使用脲醛树脂或使用脲醛树脂胶黏剂制备的产品过程中,会释放出甲醛的恶臭味,并强烈地刺激人的视黏膜、鼻黏膜和上呼吸道,严重危害人的身体健康。
只有对脲醛树脂进行改性,降低游离甲醛含量,才能使之符合日益严格的环保法规的要求,保障消费者的身体健康。
所以,新的环保型脲醛树脂是脲醛树脂发展的方向[1]。
当前脲醛树脂黏胶剂的改性研究主要从以下几个方面入手:降低游离甲醛含量;提高脲醛树脂的耐水性;改进树脂稳定性;提高脲醛树脂胶粘接强度;减小脲醛树脂胶收缩性;改善脲醛树脂胶脆性;提高脲醛树脂胶初粘性等二、脲醛树脂的改性a、降低脲醛树脂毒性随着改性脲醛树脂胶黏剂研究的不断深入,树脂综合性能的到明显提高。
应用领域也随之拓宽。
但随着应用领域的不断扩展,脲醛树脂胶黏剂中游离甲醛含量高,以及在生产过程中交接制品散发出来的游离甲醛对环境造成的污染,成为严重的社会问题,越来越引起环保专家和消费者的关注。
所以,在不断降低产品综合性能的前提下生产和使用低毒脲醛树脂胶黏剂势在必行。
脲醛树脂中游离甲醛含量一般依据欧洲标准制定,利用钻空法测量板材中游离甲醛含量,据此判定脲醛胶中游离甲醛含量,分为E1级(<10mg/100g)、E2级(<30mg/100g)、E3(<60mg/100g),其中E1级和E2级属于环保型[2]。
(1)胶接制品甲醛释放的原因根据甲醛释放机理不同,游离甲醛存在方式分为两种:单体游离式及复合分解式。
脲醛树脂固化机理及其应用
脲醛树脂是一种常用的热固化树脂,具有优良的物理和化学性能,被广泛应用于涂料、胶粘剂、塑料、纸张等领域。
脲醛树脂固化机理是通过加热使脲醛树脂中的脲醛基发生缩聚反应,形成三维网络结构。
脲醛基的缩聚反应是一个复杂的化学反应过程,包括三个主要的步骤:甲醛与脲的加成反应、脲醛缩合反应和脲醛交联反应。
甲醛与脲的加成反应是将脲醛树脂中的脲醛基与甲醛分子发生加成反应,形成部分甲醛加成产物。
脲醛缩合反应是指部分甲醛加成产物之间的缩合反应,生成链状的脲醛聚合物。
脲醛交联反应是指脲醛聚合物之间的交联反应,形成三维网络结构,从而固化树脂。
脲醛树脂具有优异的性能,主要应用于以下几个领域:
1. 涂料:脲醛树脂可以用作涂料的主要成膜物质,具有优良的耐磨性、耐化学品性和耐候性,可以广泛应用于金属、木材、玻璃等表面的保护和装饰。
2. 胶粘剂:由于脲醛树脂具有良好的粘接性能和高温抗剪强度,可以用于制备高性能胶粘剂,广泛应用于家具、汽车、船舶等领域。
3. 塑料:脲醛树脂可以与聚酯、酚醛等树脂共混制备复合材料,具有优异的绝缘性能和耐热性能,适用于制备电气绝缘材料和耐高温构件。
4. 纸张:脲醛树脂可以用作纸张的增强剂和表面涂层剂,可以提高纸张的强度、耐水性和耐久性。
总之,脲醛树脂固化机理的研究和其在不同领域的应用,为生产和应用提供了重要的理论和实践基础。
树脂胶的正确使用方法
嘿,咱来说说树脂胶的正确使用方法哈。
我记得有一次我想修补一个有点裂缝的小摆件,就用到了树脂胶。
那树脂胶就像一个神奇的小魔法师。
首先呢,得把要粘的东西准备好。
我把那个有裂缝的小摆件拿出来,裂缝就像小摆件受伤的口子。
然后要把裂缝周围清理干净,不能有灰尘或者杂物。
我就像一个小医生,拿着小刷子轻轻地把裂缝周围的灰尘刷掉,就像在清理伤口周围的脏东西。
接着就是打开树脂胶的包装啦。
那树脂胶一般是两种成分,就像两个小伙伴要一起合作。
把它们分别挤出来,就像挤出两管牙膏。
然后把这两种成分按照一定的比例混合在一起。
这就像在做一个特殊的小点心,比例得调好。
我慢慢地把它们搅拌均匀,那搅拌的过程就像在搅拌面糊,要让它们充分地融合在一起。
搅拌好之后,就可以把树脂胶涂到裂缝上啦。
我用一个
小木棒蘸了点树脂胶,然后小心翼翼地把胶涂到裂缝里。
那树脂胶就像胶水一样慢慢地渗进裂缝里,就像给小摆件的伤口抹药。
我记得有一次,涂的时候不小心涂多了,树脂胶就流出来了一点,就像药膏抹多了流出来了。
我赶紧用纸巾擦掉,就像擦掉多余的药膏。
涂完树脂胶后,要把粘好的东西放在一个地方让它固化。
这就像让小摆件在病床上休息。
不能去动它,不然树脂胶还没干,就会影响效果,就像小孩伤口还没愈合就乱动一样。
从准备工作到最后固化,这就是树脂胶的正确使用方法。
就像我修补小摆件的时候做的那样,这样就能把东西粘得很牢固啦。
脲醛树脂胶粘剂是一种开发应用较早的热固性高分子胶粘剂[1 ]。
由于其工艺简单,原料廉价,粘接强度高,无色透明等优点,广泛应用于胶合板、刨花板、中密度纤维板、人造板材的生产及室内装修等行业,占木材胶粘剂总产量的80 %左右[2 ]。
但是,随着对室内环境意识的日益提高,人们越来越注意到脲醛树脂胶粘剂在使用过程中会放出甲醛,损害身体健康。
甲醛是具有强烈刺激性的有毒气体,并被认为是致癌物质,这将危害人类健康和生态环境。
因此,脲醛树脂胶粘剂游离甲醛的污染和危害问题备受关注。
国内外研究表明,三聚氰胺在合成过程中既可以参与共聚来改性脲醛树脂胶,还可以在反应后期作为甲醛捕捉剂达到改性效果[3~6 ]。
本文选用三聚氰胺作为改性剂,分别用这2 种方法对传统的脲醛树脂胶粘剂的合成路线进行改性,制备出符合国家标准( GB/ T 1473221993“木材工业胶粘剂用脲醛,酚醛,三聚氰胺甲醛树脂”) 的低醛胶粘剂,同时研究了改性剂以及改进的新工艺对脲醛树脂各项性能的影响。
1 实验材料和方法1.1 材料尿素(98 %,工业品) 、甲醛(37 %,工业品) 、氢氧化钠(分析纯) 、甲酸(分析纯) 、三聚氰胺(工业品) 、聚乙烯醇(工业品) 。
1.2 仪器普通三口烧瓶(1000 mL) 、水浴锅、电动搅拌器、温度计(0~50 ℃,0~100 ℃) 、pHs23C 酸度计、玻璃搅拌棒、分析天平。
1.3 合成工艺本实验最终选取尿素/ 甲醛摩尔比范围为1.1到2.0 进行实验,合成过程采用碱-酸-.碱路线。
第一阶段控制pH 值为8.5~8.8 ;第二阶段控制pH值在4.5~5.0 ;第三阶段pH值为7.5~8.0 。
甲醛在合成前期一次加入,尿素分3次加入。
共聚实验中,改性剂三聚氰胺在前期加入;而作为游离醛捕捉剂时,三聚氰胺分别在反应的3个不同时期加入,选取尿素/ 甲醛摩尔比为1∶1.2 。
1.4 制品性能测试样品的性能检测中,密度、pH 值、固含量、水混和性、固化时间、适用期、游离甲醛等均按照GB/ T14074 测定;粘度采用涂4 粘度杯(25 ℃) 检测。
脲醛树脂引言脲醛树脂是一种常见的合成树脂,具有广泛的应用领域。
本文将介绍脲醛树脂的基本特性、制备方法、应用以及市场前景。
通过对脲醛树脂的深入了解,可以更好地利用其优良性能满足各种需求。
基本特性脲醛树脂是一种热固性树脂,具有以下基本特性:1.耐热性:脲醛树脂具有较高的耐热性,可以在高温下保持稳定性。
2.耐腐蚀性:脲醛树脂具有优异的耐腐蚀性,对酸、碱等化学物质具有较好的抵抗能力。
3.耐磨性:脲醛树脂硬度高,具有良好的耐磨性,适用于制造耐磨材料。
4.电气性能:脲醛树脂具有优异的电气绝缘性能,可以用于制造绝缘材料。
5.尺寸稳定性:脲醛树脂收缩率低,具有良好的尺寸稳定性,适用于制造精密模具。
制备方法脲醛树脂是通过脲和甲醛反应合成而来的。
制备脲醛树脂的主要步骤如下:1.预处理脲:将脲与水反应,生成氨水溶液。
2.甲醛缩聚:将甲醛与氨水溶液进行反应,生成脲醛树脂的前驱体物质。
3.热固化:将脲醛树脂前驱体加热,进行热固化反应,形成最终的脲醛树脂产物。
应用领域脲醛树脂具有广泛的应用领域,主要包括以下几个方面:木质板材脲醛树脂是一种常用的胶合剂,可用于制造木质板材,如刨花板、饰面板等。
脲醛树脂能够提高木材的强度、耐久性和耐火性,使其具有更广泛的应用价值。
磨料材料脲醛树脂可以与磨料粒子进行固化,制成高硬度的磨料材料,用于磨削硬质材料,如金属、石材等。
脲醛树脂磨料具有耐磨性好、使用寿命长的特点。
绝缘材料脲醛树脂具有良好的电气绝缘性能,适用于制造绝缘材料,如绝缘子、电线电缆套管等。
脲醛树脂绝缘材料可以在高温高压环境下安全可靠地运行。
精密模具脲醛树脂具有低收缩率和高尺寸稳定性的特点,适用于制造精密模具,如注塑模具、压铸模具等。
脲醛树脂模具具有较高的精度和耐磨性,可以满足高精度产品的制造需求。
市场前景脲醛树脂作为一种功能性合成树脂,具有广阔的市场前景。
随着社会的发展和工业的进步,对于高性能材料的需求越来越大。
脲醛树脂以其优良的物理性能和化学性能,在建材、电子、化工等领域具有广泛的应用前景。
第29卷 第4期2007年7月北 京 林 业 大 学 学 报JOURNAL OF BEIJING FORES TRY UNIVERSITYVol.29,No.4Jul.,2007收稿日期:2006--09--07http: 基金项目:国家科技支撑计划课题(2006BAD18B09)、 948 国家林业局引进项目(2006--4--107).第一作者:李建章,博士,副教授.主要研究方向:木材胶粘剂与木质复合材料.电话:010--62336092 Email:lijianzhang126@126 com 地址:100083北京林业大学材料科学与技术学院.脲醛树脂固化机理及其应用李建章 李文军 周文瑞 范东斌 高 伟(北京林业大学材料科学与技术学院)摘要:脲醛树脂在人造板生产中的大量使用是室内空气中产生甲醛污染的主要原因.掌握脲醛树脂的固化机理将成为解决甲醛污染问题的关键.该文依据高分子缩聚的经典理论和胶体学说以及一些实验与生产事实,讨论了脲醛树脂中的游离甲醛问题、胶接制品的甲醛释放问题、脲醛树脂的耐水性问题、脲醛树脂固化速度与摩尔比以及固化剂种类的关系问题,分析了脲醛树脂固化的经典理论与胶体学说存在的问题.关键词:脲醛树脂,甲醛释放,经典缩聚理论,胶体学说中图分类号:TQ433 4 文献标识码:A 文章编号:1000--1522(2007)04--0090--05LI Jian -zhang;LI Wen -jun;ZHOU Wen -rui;FAN Dong -bin;GAO Wei.Curing mechanism of urea -formaldehyde resin and its application .Journal o f Beijing Forestry University (2007)29(6)90--94[Ch,11ref.]College of Materials Science and Technology,Beijing Forestry University,100083,P.R.China.The wood -based boards mostly bonded with urea -formaldehyde (UF)resin are the main reasons of formaldehyde pollution of indoor air.To master the curing mechanism of UF resin is the key for resolving the formaldehyde pollution proble m.According to the traditional condensation polymerization theory,colloidal concept of UF resin,and some e xperimental and production facts,this paper discussed the formaldehyde content of UF resin,formaldehyde emission and water resistance of wood -based boards,and the effec ts of molar ratios and catalysts on the curing rate of UF resin,the existent problems of the traditional condensation polymerization theory,and the colloidal concept for explaining the curing mechanism of UF resin were clarified.Key wordsurea -formaldehyde resin,formaldehyde emission,traditional condensation polymerizationtheory,colloidal concept脲醛树脂因其良好的性能和低廉的价格(是合成树脂中价格最低的)而得到广泛应用,它是胶粘剂中用量最大的品种.特别是在木材加工业各种人造板的制造中,脲醛树脂及其改性产品占胶粘剂总用量的90%左右.然而,用脲醛树脂生产的人造板在制造和使用过程中存在着甲醛释放的问题.甲醛为毒性较高的物质,在我国有毒化学品优先控制名单上高居第二位.甲醛对眼、粘膜和呼吸道均有刺激作用,会引起慢性呼吸道疾病、过敏性鼻炎、免疫功能下降等病症;甲醛被认为是潜在的致癌物质,可能是鼻癌、咽喉癌、皮肤癌的诱因,因此释放甲醛问题严重损害着生产者和使用者的身体健康.继 煤烟型 、 光化学烟雾型 污染后,现代人正身陷于以 室内空气污染 为标志的第三污染时期,其中甲醛是主要污染物之一.使用脲醛树脂生产的人造板及其制品是甲醛污染的主要来源,且具有长期性的特点[1].近几年来,室内空气中的甲醛污染已经给人们的健康带来了严重威胁,解决各类使用脲醛树脂生产的人造板及其制品中严重的甲醛释放问题已经刻不容缓.为此,我国颁布了强制性国家标准GB18580 2001 室内建筑装饰装修材料 人造板及其制品中甲醛释放限量 [2],2002年1月1日开始试行,7月1日强制实施.脲醛树脂的使用已经有100多年的历史,但是其固化及胶接机理研究还不透彻,特别是低摩尔比脲醛树脂的固化及胶接机理还不完全清楚.真正掌握脲醛树脂、特别是低摩尔比脲醛树脂的固化与胶接机理,将成为解决上述问题的关键.本文依据高分子缩聚的经典理论、胶体学说和一些实验与生产事实对脲醛树脂的固化机理以及实际应用中的一些问题进行了分析、探讨.1 脲醛树脂固化的经典缩聚理论经典缩聚理论认为,当甲醛与尿素的摩尔比大于1 0时,脲醛树脂的合成与固化反应属于体型缩聚;一般作为胶粘剂使用时,通过控制反应程度(低于凝胶点)先合成脲醛树脂初期树脂,胶接制品时再进一步缩聚交联成体型结构.经典理论认为,脲醛树脂初期树脂的生成分两个阶段.第一阶段即碱性介质中甲醛与尿素的加成(羟甲基化)阶段,它取决于尿素与甲醛的摩尔比,可生成一羟甲基脲、二羟甲基脲、三羟甲基脲.虽然尿素具有4个官能度,但四羟甲基脲却从未被分离出来.第二阶段即酸性介质中羟甲基脲的缩合(亚甲基化)阶段,生成具有亚甲基键或醚键连接的低聚物,可以是水溶或水不溶的预聚物.传统的化学分析方法与现代的仪器分析基本证实了上述经典理论对脲醛树脂结构的描述.传统的经典理论认为,脲醛树脂是热固性树脂,当树脂的pH值降至3 0~4 0时,立即固化.在固化过程中,树脂的一些具有反应活性的官能团,如 C H2OH、 NH 、 NH2进一步发生反应,使树脂交联形成三维网络结构,变成不溶和不熔的白色块状物.2 脲醛树脂的胶体学说无论是脲醛树脂的性质,还是脲醛树脂生产过程中出现的一些问题,有许多是经典理论无法解释或者解释得十分勉强的[3].如,大部分热固性树脂即使有颜色,也都是透明体系,而合成的脲醛树脂常常一开始或存放一段时间后是乳白、不透明的;大部分热固性树脂固化后的产物为透明的玻璃态,断裂面平滑,而固化后的脲醛树脂为乳白色、不透明,具有结晶构造,断面有球形结构;典型的脲醛树脂可以通过超离心沉降分离出呈球形粒子的固体;脲醛树脂的生产过程中,酸性阶段黏度增长至一定程度加入固体尿素后,树脂的黏度往往会下降很多.针对以上问题,1983年Pratt在WSU胶粘剂年会上第一次提出了脲醛树脂的胶体学说,并随后在Journal Adhesion杂志上发表[4].他认为脲醛树脂是线性的聚合物,在水中形成胶体分散体系,当胶体稳定性遭到破坏时,胶体粒子凝结、沉降,脲醛树脂发生固化或凝胶.脲醛树脂胶体的稳定性是由于粒子周围有一层甲醛分子吸附层或质子化的甲醛分子吸附层,当胶粒凝结时,就有甲醛或氢离子释放出来.胶体学说认为,脲醛树脂的固化是胶体粒子聚结和发展其粒子聚结结构的过程.它要求胶粒有一最低限浓度,在没有达到这一浓度时,黏度增长是有限的(只是粒子的体积效应);达到这一浓度后,由于粒子聚结形成粒子结构,黏度就会突变.脲醛树脂逐渐变混是粒子由小到大发展过程的表现.高摩尔比脲醛树脂由于甲醛的溶剂化使粒子变小,发展成较大粒子需要时间,这就使混浊现象延迟.脲醛树脂胶体学说对低摩尔比脲醛树脂合成、固化过程中的一些问题和现象解释得比较清楚.当前低摩尔比脲醛树脂在工业生产使用中占主导地位,所以,脲醛树脂胶体学说在理论和实践方面均有其现实意义.3 脲醛树脂的经典理论与胶体学说在实际生产中的应用目前,脲醛树脂作为胶粘剂使用存在一些问题,如脲醛树脂的游离甲醛和胶接制品(人造板等)的甲醛释放、耐水性差、低摩尔比脲醛树脂固化速度慢与贮存稳定性差等.在这些问题上,经典理论在实际应用中发挥了较大作用,而胶体学说给我们提出了新思路.3 1 脲醛树脂和胶接制品的甲醛释放问题根据经典理论,甲醛与尿素的反应为可逆反应.甲醛的量越大,甲醛的未反应部分即甲醛的残留就越大,游离甲醛含量就越高;同时,甲醛的量越大,生成的羟甲基和醚键也越多,固化后胶层老化(水解、热解)释放的甲醛量越高,也就是人造板等制品的甲醛释放量越高.因此按照经典理论,通过降低甲醛与尿素的摩尔比、合成后期真空脱水等就能够有效降低脲醛树脂游离甲醛含量以及胶接制品的甲醛释放量,这些方法在工业生产上已经普遍使用[5].另外,通过控制反应条件,在脲醛树脂合成过程中生成较多的稳定的亚甲基键连接以及Uron环状结构,同样可以降低胶接制品的甲醛释放量[6--7].胶体学说则认为,脲醛树脂属于胶体,甲醛有助于胶体的稳定;脲醛树脂凝胶、固化时放出甲醛.如果找到能够替代甲醛作为脲醛树脂树脂稳定剂的物质,就可以解决人造板的甲醛释放问题.胶体学说为解决脲醛树脂甲醛释放问题提供了新思路,但还没有得到很好的实践验证.这方面的研究有待于进一步深入.3 2 耐水性问题经典学说认为,脲醛树脂的耐水性与树脂结构有关,如采用较高的摩尔比(1 5左右)使脲醛树脂91第4期李建章等:脲醛树脂固化机理及其应用具有高的交联度,就能够显示出高的耐水性;反之摩尔比过低(如低于1 05)难以形成交联结构时,耐水性与胶接强度就低.当然,如果摩尔比过高(如高于2 0)时,由于生成较多的醚键和富余较多的羟甲基,反而导致耐水性下降.这些在生产实践中已经得到证实.经典学说还认为,脲醛树脂水解性是脲醛树脂分子主结构即价键的酸水解,改进其耐水性能只能从水解条件方面着手,即降低其酸性.研究发现,将脲醛树脂固化后的胶层调至中性,则表现出非常优越的耐水性.例如,将弱碱性玻璃微粉加入脲醛树脂中或将胶合板用碳酸氢钠水溶液处理,使其固化后的胶层呈现中性或弱碱性,则脲醛树脂能够表现出很高的耐水性、甚至具有一定的耐沸水性.同时,亚甲基键与Uron结构稳定性高、耐水解性强,通过控制反应过程,生成较多的亚甲基连接与Uron结构将有助于提高脲醛树脂的耐水性.这些已有实验证实[8].在耐水性问题上胶体学说则认为,价键酸水解可以放到后一步考虑,脲醛树脂表现出的多级结构和稳定性是主要的.但是,该学说在实际应用中还没有很好地发挥作用.3 3 固化速度问题3 3 1 脲醛树脂摩尔比与凝胶点的关系对于体型缩聚反应的凝胶点预测,Carothers推导出了著名的Carothers方程[9]:P c=(2 f) 100%(1)式中,P c是凝胶点(%),即发生凝胶化时的反应程度(认为此时的聚合度无限大); f是体系平均官能度.只要计算出 f就可以利用Carothers方程很容易地预测体型缩聚反应的凝胶点.而 f为非过量物质的官能度总量的2倍与单体总物质量之比.表1列出了几个不同摩尔比的脲醛树脂体型缩聚反应的平均官能度和凝胶点预测值.其中,甲醛的官能度为2,尿素的官能度为3(虽然,尿素有2个NH2,总计4个H,但平均只有2 8~3个H是活泼的、可以参与化学反应,因此可以认为尿素的官能度是3).表1 不同摩尔比脲醛树脂体型缩聚反应的平均官能度和凝胶点预测值TABLE1 P c and f of UF resins wi th different molar ratios摩尔比(F U)0 91 01 051 31 5 f1 892 002 052 262 40P c %10610097 688 583 3凝胶点等于100%表示反应程度为100%,也就是所有的官能团全部反应时才能形成凝胶,这种情况是困难与不可能的.因此,摩尔比为1 0的脲醛树脂是难以凝胶化的.同样,摩尔比为0 9的脲醛树脂的凝胶点大于100%表示不能发生凝胶.摩尔比为1 05的反应体系可以发生凝胶,但理论上反应程度必须达到97 6%以上时才出现凝胶化现象;而摩尔比为1 3时反应程度为88 5%就可以了.理论和实践表明,缩聚反应后期,由于体系黏度很高而未反应官能团很少且往往被包埋,从而造成缩聚物后期的反应程度难以提高,因此低摩尔比的脲醛树脂固化速度要比高摩尔比的慢很多.反映到工业生产上,低摩尔比脲醛树脂胶接人造板的热压周期长、生产效率低.当然,凝胶点的预测是在没有被胶接物(如木材)存在的前提下进行的.当用脲醛树脂生产人造板时,由于木材的化学成分中含有大量的羟基、羟甲基等活性基团,这些基团在一定条件下可能与脲醛树脂中的羟基、羟甲基以及氨基、亚氨基等结合形成化学键或氢键.这样,即使脲醛树脂的摩尔比很低,胶接木材时也可能借助于木材中的活性基团而形成化学或物理交联,表现出较高的胶接强度与一定的耐水性.有专利报道,摩尔比低于1 0的三聚氰胺改性脲醛树脂胶粘剂也能制造出内聚强度很高的MDF[10],实际生产中也已经开始应用摩尔比低于1 0的改性脲醛树脂.研究发现,摩尔比为0 8、0 9的脲醛树脂,当使用氯化铵或硫酸铵作为固化剂时,确实如经典缩聚理论预测的那样难以固化.按常规方法测定固化时间时,难以出现凝胶化现象,仅仅是水分挥发而变得黏稠.但是,当使用过硫酸铵、过硫酸钾作固化剂时,则能够很快凝胶变成固体[11].这说明使用不同固化剂时,脲醛树脂的固化机理可能不同.3 3 2 固化促进机理与固化剂种类的影响脲醛树脂胶粘剂调胶时,一般都要加入氯化铵、硫酸铵等强酸弱碱盐作为固化剂.4NH4Cl+6C H2O 4HCl+(C H2)6N4+6H2O(1)NH4Cl HCl+NH3(2)NH4Cl+H2O HCl+NH4OH(3)一般认为,强酸弱碱盐催化的脲醛树脂的固化机理,主要是盐与树脂中的游离甲醛反应放出无机酸,使体系的pH值下降,导致缩合反应加速而使树脂快速凝胶、固化,如反应式(1)所示.研究和实践已经证实,脲醛树脂胶粘剂中游离甲醛含量越低,其固化时间越长,证明反应式(1)起主导作用.虽然铵盐可以加热分解以及在水中水解放出无机酸,如反应式(2)、(3)所示,但是这些反应可能不占主导地位.92北 京 林 业 大 学 学 报第29卷另外,如果在低游离甲醛含量的脲醛树脂胶粘剂中直接加入强酸(如盐酸、硫酸),也可以使树脂的固化时间大为缩短,甚至会使首先接触酸的树脂部分瞬间凝胶、固化而不能使用.强酸能够使低游离甲醛含量脲醛树脂胶粘剂快速固化的现象,说明了体系pH值降低是脲醛树脂胶粘剂固化的关键之一.低游离甲醛含量脲醛树脂胶粘剂用铵盐固化时,固化速度变得很慢,其主要原因之一也是由于体系pH值降低较慢、降幅较小所致.因此,经典理论认为树脂结构、体系pH值是脲醛树脂固化速度的决定因素.实验与生产实践也证明了pH值对脲醛树脂固化速度的重要影响.按照胶体学说,脲醛树脂是胶体,电解质的加入将有助于脲醛树脂的凝胶、固化.据报道,在脲醛树脂中添加食盐既可提高其固化速度,又可降低成本,这已被美国工业界普遍采用.胶体学说认为,添加食盐使胶粒的双离子层变薄,胶粒不稳定,凝结加速,并合理地解释了过程中pH值微小的变化.不过,研究表明氯化钠虽然确实能够加速脲醛树脂的固化,但是效果非常有限[11].另外,在脲醛树脂合成过程中和合成后加入氯化钠,脲醛树脂的贮存期并无很大变化,说明脲醛树脂的胶体成分并不很大.3 4 脲醛树脂固化前后的外观按照胶体学说,由于脲醛树脂属于胶体,即使高摩尔比的脲醛树脂起初是透明的,存放一段时间后应会变成乳白色,脲醛树脂固化后的断面有球形构造.事实上,脲醛树脂即使合成初期是透明的,存放一段时间后都变成乳白色,并且氯化铵、硫酸铵作固化剂的脲醛树脂固化后的外观确实如上所述.但是,研究发现[11],即使脲醛树脂固化前是乳白色的,当使用过硫酸铵作固化剂时,不同摩尔比(0 8~1 2)的脲醛树脂固化后均断面平滑、外观透明.另外,相同摩尔比的脲醛树脂合成工艺不同时,产品的外观也完全不同.如,摩尔比为1 05的脲醛树脂根据合成工艺不同其外观可以是乳白的,也可以是透明的;并且如果合成工艺合适,脲醛树脂贮存1个月后仍然能够保持透明.观测脲醛树脂固化前后的外观可以推断,脲醛树脂具有一定的胶体性质,但可能不完全属于胶体;不同反应条件下合成的脲醛树脂其性质不同、不同固化剂作用下其固化机理可能不同.当然,脲醛树脂的固化过程是很复杂的,其固化速度除了跟体系pH值有关外,还跟树脂的合成工艺、树脂结构等有关.更多的研究、实践还有待于进一步深入.4 脲醛树脂固化的经典理论与胶体学说存在的问题4 1 经典理论存在的问题经典理论虽然在脲醛树脂固化机理解释与实际应用中发挥了重要作用,为解决脲醛树脂存在的问题做出了重大贡献,但是仍然有一些现象难以得到圆满解释,如:摩尔比低于1 0的脲醛树脂在强酸或者过硫酸盐作固化剂时能够快速固化成固体;用氯化铵、硫酸铵作固化剂时,脲醛树脂固化后呈不透明的乳白色、断面粗糙,而当使用过硫酸盐作固化剂时则固化后的树脂透明、断面平滑;摩尔比低于1 0的脲醛树脂胶接的制品仍然具有较高的胶接强度.4 2 胶体学说存在的问题胶体理论虽然对解决脲醛树脂存在的诸如甲醛释放问题、耐水性问题提出了新思路,但是到目前为止还没有充分发挥作用,还有很多问题难以解释,如:较高摩尔比(1 5左右)脲醛树脂与低摩尔比(如1 1以下)脲醛树脂相比,耐水性、胶接强度完全不同;虽然用氯化铵、硫酸铵作固化剂时,脲醛树脂固化后呈不透明的乳白色、断面粗糙,显示了胶体性质,但当使用过硫酸盐作固化剂时则固化后透明、断面平滑;氯化钠加入脲醛树脂中对其贮存期影响不大等.5 结 论脲醛树脂的固化机理主要符合经典缩聚理论,但同时也在一些方面与胶体学说相符.经典缩聚理论在实际应用中对解决脲醛树脂及其制品的甲醛污染问题、耐水性问题等方面发挥了重要作用,而胶体学说虽然提出了解决脲醛树脂甲醛释放等问题的新思路,但还没有得到很好的实践验证.可以说,脲醛树脂既具有普通热固性树脂的特点,同时某些方面又具有胶体的性质.因此,脲醛树脂固化的经典理论与胶体学说都在一定条件下发挥作用.为了很好地解决脲醛树脂实际应用中存在的甲醛污染等问题,更加深入地进行脲醛树脂固化机理方面的研究是非常必要的.参考文献[1]李建章,周文瑞,张德荣.室内空气中的甲醛污染与解决办法[J].中国林业产业,2004(7):51--55.LI J Z,Z HO U W 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China)始创于1992年,是一份由北京林业大学主办的全英文刊物,目前为季刊,大16开本.主要发表经同行评议的研究论文、简报、综述.内容包括森林生态学、森林培育学、森林经理学、林木遗传与育种、林木生理学、森林病虫害防治、森林资源信息管理、林业经济学、以及林业相关学科如水土保持科学、木材科学与技术、林产品加工等,面向国内外征稿和发行.中国林学(英文版) 致力于促进国内外林业领域科研人员的学术交流,缩短中国与其他国家在相关领域的差距.本刊从2007年开始与全球著名的学术出版机构 德国Springer出版社正式合作出版,全文链接于SpringerLink数据库,并委托其代理本刊在中国大陆以外地区的发行权,进一步加快了本刊的国际化步伐.详细信息请登录http: journal 11632.中国林学(英文版) 为中国科学技术信息所核心刊物、中国期刊网全文数据库、万方数据库刊源期刊.目前收录、检索本刊的国外著名的检索机构、数据库有CA(美国化学文摘)、JA(俄罗斯文摘杂志)、CABI(国际农业与生物科学中心)等.地址:北京市清华东路35号北京林业大学148信箱 中国林学(英文版) 编辑部邮编:100083电话:010--62337915Email:pjcheng@94北 京 林 业 大 学 学 报第29卷。
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.。
脲醛树脂粘合剂1. 用途本剂是由尿素、甲醛、乌洛托品等为原料,经混合调制而成,专门用于粘合木质材料,例如刨花板、三合板等。
同时,对粘合竹制品及家具等也有较强的粘合效果。
2. 原料(1)尿素:又称脲、碳酰胺。
无色晶体。
大量存在于人类及哺乳动物的尿中。
溶于水、乙醇和苯,几乎不溶于乙醚和氯仿。
水溶液几乎呈中性。
用于肥料、炸药等工业中。
本剂中用作制备缩聚物的原料。
选用工业品。
(2)甲醛:无色气体。
有特别的刺激臭味,对人的眼、鼻等有刺激作用。
易溶于水和乙醇。
水溶液的浓度最高可达55%,通常为44%,称为甲醛水,俗称福尔马林。
有强还原作用,特别是在碱性溶液中。
本剂中用作制备缩聚物的原料。
选用工业品。
(3)乌洛托品:学名六亚甲基四胺。
白色结晶粉末或无色有光泽的晶体。
几乎无臭,溶于水、丙酮、乙醇和氯仿,不溶于乙醚。
用作树脂和塑料的固化剂及橡胶的硫化促进剂、纺织品防缩剂,并用于制药物、杀菌剂、炸药等。
选用工业品。
(4)氢氧化钠:亦称苛性钠、烧碱。
白色固体,呈粒状、片状、棒状或块状。
是强碱,对皮肤、织物、纸张等有强腐蚀性。
吸湿性较强,在空气中易吸收水分和二氧化碳逐渐变成碳酸钠。
易溶于水,同时强烈放热,广泛用于造纸、人造丝、染色、肥皂、石油和其它化学工业。
本剂中用作pH值调节剂。
(5)氨水:气体氨溶于水形成的水溶液。
氨气易挥发逸出,故有强烈的氨刺激臭味。
呈弱碱性。
一般常称为氢氧化铵(NH4OH)溶液。
最浓的氨水含氨35.28%。
主要用作液体肥料。
在本剂中用作pH值调节剂。
选用工业品。
(6)盐酸:又称氢氯酸,氯化氢的水溶液。
纯的盐酸为无色,工业品含杂质而呈黄色。
商品浓度为37%氯化氢水溶液。
在本剂中用作pH值调节剂。
选用37%工业品。
(7)氯化铵:俗称硇砂。
白色晶体,易潮解,溶于水和甘油,微溶于乙醇,医疗上用作祛痰剂。
本剂中用作固化剂。
选用工业品。
3. 配方(重量份)4. 制备方法(1)将甲醛和乌洛托品加入反应釜中,在搅拌下升温至30℃,然后加入氨水,将pH值调至8左右,并不断搅拌。
脲醛胶脲醛胶全称脲醛树脂胶粘剂别名:脲醛树脂,脲醛树脂胶俗称:脲胶,尿醛胶脲醛胶是尿素与甲醛在催化剂(碱性催化剂或酸性催化剂)作用下,缩聚成初期脲醛树脂,然后再在固化剂或助剂作用下,形成不熔、不溶的末期树脂胶粘剂。
脲醛树脂(UF树脂)于1844年由B.Tollens首次合成,1896年前后在C.Goldschmidt 等的研究后首次使用,1929年IG公司开发了名叫Kanrit Leim 并能在常温固化胶合木材的UF树脂缩合中间体,引起人们的重视。
随着科技的飞速发展,脲醛胶的生产工艺新技术与时俱进,在原来传统的基础上不断提高,甲醛、尿素和胶得宝作为主要原料,采用在调酸之前20分钟,大比例加入胶得宝,调酸之后,PH值调整7-7.5,。
采用新技术生产的脲醛胶性能指标好、生产成本低、降低游离醛含量。
目前,由于脲醛胶新技术制造简单、使用方便、成本低廉、性能良好,已成为我国人造板生产的主要胶种,占人造板用胶量90%以上。
脲醛树脂胶是一种性能较佳、成本低廉、制造简便、应用广泛的氨基树脂胶粘剂。
脲醛树脂胶的主要应用领域是木材加工工业,主要作碎木板的胶粘剂,在胶合板、木制家具和细木工制品生产中作粘合剂。
少量用于生产模塑粉、装饰用层压板以及纸张和纺织加工业的处理剂。
旋转薄膜蒸发器概述:高效旋转薄膜蒸发器,是一种通过旋转刮板强制成膜,可在真空条件下进行降膜蒸发的新型高效蒸发器,传热系数大、蒸发强度高、过流时间短,操作弹性大,尤其适用于热敏性物料、高粘度物料及易结晶颗粒物料的蒸发浓缩、脱溶、蒸馏等。
所以在化工、医药、农药等行业得到广泛应用。
我公司生产该类设备多年,已积累了丰富的经验,技术水平和产品质量在国内处于领先水平。
结构特点:1.电机、减速机是转子旋转的驱动装置,转子的转速大小取决于刮板的形式、物料粘度和蒸发筒身内径,合适的线速度是保证蒸发器稳定可靠运行的重要参数之一。
脲醛胶化学式
摘要:
一、脲醛胶的化学式
二、脲醛胶的性质和用途
三、脲醛胶在生活中的应用
四、脲醛胶的环保问题
五、结论
正文:
脲醛胶是一种常见的粘合剂,其化学式为CH2O3N2。
它是由尿素和甲醛在一定条件下反应生成的,具有很好的粘接性能,广泛应用于木材、家具、建筑、装饰等领域。
脲醛胶具有以下性质:
1.良好的粘接性能:脲醛胶能够很好地粘接各种材料,如木材、纸张、皮革等。
2.耐水性:脲醛胶具有一定的耐水性,可以在一定程度上抵抗水分的侵蚀。
3.耐热性:脲醛胶具有一定的耐热性,可以在一定温度范围内保持稳定。
4.价格低廉:脲醛胶的生产成本较低,因此价格相对便宜。
脲醛胶在生活中有许多应用,如:
1.家具制造:脲醛胶常用于家具的组装,如橱柜、衣柜、床等。
2.建筑装饰:脲醛胶可用于墙面、地板等装修材料的粘接,如复合地板、
密度板等。
3.木质材料:脲醛胶可用于木质材料的拼接和修补,如木地板、木门等。
然而,脲醛胶也存在一定的环保问题。
在生产过程中,尿素和甲醛的反应会生成脲醛树脂,而脲醛树脂中可能含有未反应的甲醛。
甲醛是一种有毒有害物质,长时间接触可能对人体健康产生影响。
因此,在选择脲醛胶时,应尽量选择环保型产品,并注意室内通风。
总之,脲醛胶作为一种常见的粘合剂,在许多领域发挥着重要作用。
脲醛树脂的应用脲醛树脂是一种广泛应用于各个领域的合成树脂,具有优异的性能和多样的应用方式。
本文将从几个方面介绍脲醛树脂的应用。
脲醛树脂在建筑材料领域有着广泛的应用。
由于其优异的耐候性和耐久性,脲醛树脂被广泛用作建筑涂料、防水涂料和粘接剂等。
脲醛树脂涂料具有良好的耐化学性和耐磨性,可以保护建筑材料表面免受化学腐蚀和磨损。
此外,脲醛树脂还可以用于制作建筑材料中的粘接剂,如人造板和胶合板等。
脲醛树脂的使用可以提高材料的强度和稳定性,延长其使用寿命。
脲醛树脂在汽车制造领域也有着广泛的应用。
脲醛树脂具有良好的机械性能和耐高温性能,可以用于制作汽车零部件,如刹车片、离合器片和发动机零部件等。
脲醛树脂制成的零部件具有优异的耐磨性和耐久性,可以保证汽车在恶劣环境下的正常运行。
此外,脲醛树脂还可以用于汽车涂料,提供车身的保护和装饰效果。
脲醛树脂还在电子行业中得到广泛应用。
由于脲醛树脂具有优异的绝缘性能和耐高温性能,可以用于制作电子元件的封装和绝缘材料。
脲醛树脂制成的封装材料可以保护电子元件免受外界环境的影响,提高电子元件的可靠性和稳定性。
脲醛树脂还在家具制造、纺织品和皮革加工等行业中得到广泛应用。
脲醛树脂在家具制造中可以用作胶合剂,提高家具的强度和稳定性。
在纺织品和皮革加工中,脲醛树脂可以用作整理剂,提供纺织品和皮革的防皱、防缩和防水功能。
脲醛树脂作为一种多功能的合成树脂,在各个领域都有着广泛的应用。
它的优异性能和多样的应用方式使得人们可以根据不同的需求选择合适的脲醛树脂产品。
随着科技的发展和人们对材料性能要求的提高,相信脲醛树脂在未来的应用领域中会有更加广阔的发展空间。
脲醛树脂胶粉用途
脲醛树脂胶粉是一种重要的胶黏剂材料,其用途广泛。
以下是一些常见的脲醛树脂胶粉的用途:
1. 木制家具制造:脲醛树脂胶粉可以用于粘合木材、胶合板、木质地板等木制家具的制造。
它具有较高的粘接强度和耐热性,可以提供持久的粘接效果。
2. 造纸工业:脲醛树脂胶粉可以作为造纸浆料的增强剂,用于提高纸张的强度和抗水性。
它可以使纤维之间形成牢固的连接,增加纸张的拉伸强度和耐久性。
3. 阻燃材料:脲醛树脂胶粉可以与其他材料混合后形成阻燃涂料和阻燃胶粘剂。
这些阻燃材料被广泛应用于电器、建筑和交通工具等领域,提供火灾安全保护。
4. 涂料工业:脲醛树脂胶粉可以用于制造耐热、耐候性良好的涂料。
这些涂料具有优异的抗刮擦性和耐化学品性,广泛应用于汽车、建筑等领域。
5. 粘合剂:脲醛树脂胶粉可以用作一种通用粘合剂,用于粘接金属、玻璃、陶瓷等材料。
它具有良好的抗水性和耐化学品性,适用于各种工业粘接应用。
总的来说,脲醛树脂胶粉的用途非常广泛,可以在木制家具、造纸工业、阻燃材料、涂料工业和粘合剂等领域发挥重要作用。
脲醛树脂胶黏剂(水基型)【摘要】:脲醛树脂胶黏剂由于胶合强度好,使用方便,原料丰富,成本低廉,已成为占人造板工业用合成树脂胶粘剂总量的70%左右的主要胶种。
但是,脲醛树脂胶制成的人造板存在甲醛释放量高、环境污染、有害人体健康的缺点。
欧洲、美国、日本等发达国家对人造板甲醛的释放量限量均有严格规定,而且逐步提高甲醛释放限量要求。
研究降低脲醛胶制的人造板甲醛释放量问题,一直是各国科技工作者的研究热点。
目前,我国对人造板甲醛释放限量的规定已与世界发达国家接轨。
此外脲醛树脂在模塑粉、纸张和纤维处理、涂料、铸造、包装材料、皮革加工、迟效性肥料等方面也有应用。
【关键词】:脲醛树脂甲醛尿素胶合胶黏剂脲醛树脂胶黏剂的组成一主要原料及规格甲醛36%尿素97%氢氧化钠30%水溶液氯化铵20%水溶液脲醛树脂胶黏剂的特点脲醛树脂胶粘剂的特点如下:1)含有大量的羟甲基和酰胶基,能溶于水,并有较好的粘接性能。
2)在室温或加温至100℃以上均会迅速固化。
3)与脲醛树脂胶粘剂相比,固化后的胶层没有颜色,不会污染所粘接的物品,4)粘接强度比动植物胶粘剂高。
5)毒性低,只是在固化时会释放有刺激性的甲醛。
6)配制容易,价格便宜。
7)耐老化。
8)工艺性好,使用方便。
它的缺点是:1)脆性大,固化过程中易产生内应力而引起龟裂,2)耐水性和粘接强度都低于酚醛树脂脂胶粘剂。
脲醛树脂胶粘剂广泛应用于木材、胶合板、层压板干玎竹术制品的粘接,如家具、包装箱、纺织器材、收音机和时钟的禾制外壳等。
[3]、[4]脲醛树脂胶黏剂的应用一脲醛树脂在胶合板生产中的应用传统的胶合板用脲醛树脂是由尿素和甲醛以摩尔比1:(1.4—2.0)缩聚合成。
有浓缩型(脱水)和非浓缩型(不脱水)两种。
为了适应胶合板生产多层压机自动装卸的工艺要求,胶合板用脲醛树脂应有良好的初粘性,即预压性。
通常采用两种方法:一种是使用普通的脲醛树脂,通过加入一定量的豆粉或面粉(加量为树脂的6%—10%),改善胶的预压效果,已达到无垫板装卸的目的;另一种是在制备脲醛树脂过程中,加入聚乙烯醇改性,增加初粘性,已达到预压目的。
环保脲醛树脂(固化剂体系与其固化性能)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组成,其种类与用量都会密切影响固化树脂的性能。
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要求,人们研究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;树脂性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质。
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,分子量增长越迅速,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关。
因此,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】。
有很多酸性物质都可用作固化剂,如硼酸、磷酸、氯化钱或其它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多,依照其组成可以分为单组分体系、双组分体系及多组分复合体系;依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,所固化树脂的性能特征也不尽相同。
因此研究分歧种类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,以及对固化树脂性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,形成酸性物质进而促进树脂固化。
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,进而导致固化不完全,或者固化树脂性能不良,因此脲醛树脂传统固化剂氯化钱已逐渐难以适应低游离醛脲醛树脂固化需求。