醛树脂
① 脲醛树脂的改性
由于脲醛树脂存在初粘差、收缩大、脆性大、不耐水、易老化、释放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。而就其改性方法简单罗列如下:
1、提高初粘性
提高脲醛树脂的初粘性,可加入聚乙烯醇、聚乙二醇、羟甲基纤维素等改性剂,但这些物质价格较高,因此可选用淀粉类物质,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。
2、减小收缩性
脲醛树脂固化收缩率大,容易产生裂纹,胶层产生内应力,使粘度强度下降。为了降低脲醛树脂固化时的收缩率,通常向树脂胶液中加入一些填充剂,如面粉、淀粉、血粉和a-纤维素粉、木粉、豆粉等。
3、降低脆性
为了降低脆性,提高韧性可加入聚乙烯醇、聚乙烯醇缩甲醛溶液、聚醋酸乙烯乳液、VAE溶液等,同时也可提高初粘性和耐老化性。
4、改进耐水性
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。
采用苯酚改性脲醛树脂,在树脂中引入苯环结构,封闭了树脂的吸水基团,使树脂的耐水性和耐老化性显著改善。也可将间苯二酚或三聚氰胺加入固化剂组分之中,还可将丙烯酸酯共聚乳液与脲醛树脂共混都可以提高耐水性。
5、提高粘接强度
采用多元复合添加剂如聚乙烯醇和苯酚,可改善脆性,提高耐水性和粘接强度。再采用中性-弱酸-弱碱复合工艺,在中温下进行反应,制得的脲醛树脂剪切强度是原脲醛胶的10倍以上,耐水性和耐沸性大为提高。
脲醛树脂根据不同的使用要求,加入改性剂后可明显改善性能。
② 脲醛树脂胶与聚氨酯胶有什么不同
脲醛树脂胶与聚氨酯胶
脲醛树脂胶
是尿素与甲醛在催化剂(碱性或酸性催化剂)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,形成不溶、不熔的末期热固性树脂。 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,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,遇强酸、强碱易分解,耐候性较差,初粘差、收缩大、脆性大、不耐水、易老化,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,因此必须对其进行改性。
聚氨酯胶
聚氨酯胶水是分子链中含有氨酯基和异氰酸酯基的胶水,聚氨酯胶水由于含有强极性的异氰酸酯和氨基甲酸酯基,具有很高的反应性,能够室温固化,因而对金属、橡胶、玻璃、陶瓷、塑料、木材、织物、皮革等多种材料都有优良的胶粘性能。聚氨酯的主链柔性很好,其最大特点是耐受冲击震动和弯曲疲劳,剥离强度很高,特别是耐低温性能极其优异,在现有的胶水中独占鳌头。聚氨酯胶水工艺简便,室温和加热均能固化,不同材料胶粘时热应力影响小,在各个领域都有广泛的应用。聚氨酯胶水耐水性和耐热性较差,选用时需要注意。
③ 脲醛树脂胶的制作方法
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。
④ 酸醛树脂的组成,及用途
酚醛树脂是聚酚醛的大分子材料的别称;该树脂家族中有很多成员,主要区别在于内枝接了容不同的基团。所以,才有了不同型号的酚醛树脂的固化方式和用途的不同;当然,其性能也有不同的差异。酚醛树脂的固化方式有酸固化,热固化,等。可用于制造酚醛树脂复合材料,可作为砂轮固化粘接材料,透波材料,阻燃材料,还可以与其他的高分子反应和成为新的树脂材料等。
⑤ 脲醛树脂有毒吗
脲醛树脂类胶粘剂是竹木类胶粘剂中使用较多的一类,它是由尿素与甲醛经缩聚回而成的。其品种主要有答:531脲醛树脂胶、563脲醛树脂胶、5001脲醛树脂胶。531脲醛树脂胶,可在室温或加热条件下进行固化;563脲醛树脂胶在室温条件下经8h或在加热到110。(并持续5—7min时固化;5001脲醛树脂胶使用时须加人工业氯化胶水溶液(浓度为20%),在常温下或加热时即能进行固化。脲醛寸脂类胶粘剂具有五色、耐光性好、毒性小、价格低廉等特点,广泛用于木材、竹材、胶合板及其它木质材料的粘结。固化前的树脂有微毒 固化后的树脂无毒
⑥ 尿醛树脂是危险化学品吗
不是
脲醛树脂主要用于和醇酸树脂配制氨基醇酸烘漆,以提高漆膜的硬度和干回性。它与不答干性醇酸树脂配合可制成酸固化氨基漆作为木材家具罩光之用。但耐候性、耐水性、保光性稍差。可占环氧树脂和醇酸树脂配制不同性能的底漆和室内用漆。主要特点包括:
1.价格便宜,原料充足。
2.脲醛树脂分子结构上含有极性氧原子,所以对物面附着力好。可以用于底漆,中间层涂料,以提高面漆之间的结合力。
3.由于用酸性催化剂时可在室温固化,可用于双组分木器涂料。
4.以脲醛树脂固化的漆膜,挠曲性较好。
5.脲醛树脂的粘度较大,酸值较高,贮藏稳定性较差。
⑦ 脲醛树脂性质
脲醛树脂
ure-aformaldehyde resins
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。商品名Beetle。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。
⑧ 什么是脲醛树脂胶粘剂
由脲醛树脂、固化剂、助剂等配制而成的胶粘剂。而脲醛树脂系由尿素与甲醛在催化剂作用下,缩聚而制得的热固性树脂。又称尿素树脂。是一种重要的氨基树脂。由于脲醛树脂制造简单,使用方便,成本低廉,胶合性能良好,广泛用于胶合板、刨花板、中密度纤维板、细木工板等生产中。
尿素与甲醛树脂的缩合产物——脲醛树脂于1896年为戈尔德施米特(C.Goldschmidt)研究获得,1929年德国I.G.染料公司,把尿素和甲醛的初期缩聚物用铵盐在室温下使其固化并作为木材胶粘剂。在第二次世界大战期间作为飞机、船舶等军事工业用胶粘剂在美国、德国、日本等国得到了迅速发展。中国于1957年开始工业性生产,60年代初即广泛应用于木材工业。
分类
脲醛树脂从产品外观形式可分为液状树脂(透明糖浆状或乳状)和粉状树脂。液状树脂的固体含量随制造工艺不同而异,树脂稳定性较差,贮存期约15天至6个月;粉状树脂是液状树脂经喷雾干燥制得,贮存期可长达1~2年,运输方便。
反应机理
脲醛树脂的化学反应非常复杂,因为在反应系统中,平行地进行着多种形式的加成、缩合和水解反应,以不同速度常数和平衡常数不断地发生官能团或键的变迁。其反应机理尚不十分清楚,一般认为分3个阶段。第一阶段是尿素与甲醛在弱碱性或中性条件下进行加成反应,生成一、二、三羟甲基脲(四羟甲基脲很少生成)。其反应式为:
表3
⑨ 什么是醛酚树脂
酚类和醛类的缩聚产物通称为酚醛树脂,一般常指由苯酚和甲醛经缩聚反应而得的合成树脂,它是最早合成的一类热固性树脂。