脲醛树脂的制备

工大学材料系料与工程实验６脲醛树脂的制备(缩聚反应)

一、目的要求

1. 了解缩聚反应的原理。

2. 熟悉脲醛树脂的制备方法

3. 了解醛树脂的用途。

二、原理

脲醛树脂是由尿素和甲醛(一般用甲醛水溶液)缩合得到的热固性树脂，是俗称氨基树脂中的主要品种，也是热固性塑料中产量较大的一个品种，它的主要用途是做粘合剂，用于粘结木材(如胶合板)和层压塑料；其次是制模塑粉，生产各种机械制件，食品用具、文具等。其制品的特点是色彩鲜艳，表面硬度较好，其缺点是吸水性大，耐冲击和耐温都较低。

脲醛树脂的缩聚反应及其结构非常复杂，它的反应因尿素和甲醛的比例，溶液的pH 值以及反应温度的不同而不同。—般尿素与甲醛的摩尔比1：1.3～2.0为宜。为调节反应的PH 值，常加入氢氧化钠或六次甲基四胺。根据要求，控制缩聚反应进行的程度，可制成线型的（A 阶段)，支链型的(B 阶段)，以及体型的(C 阶段)各种不同结构的树脂。在实际生产中，总是将缩聚反应控制在A 阶段，最多不超过B 阶段，只是在最后一步产品成型中才使缩聚进行到C 阶段，即形成体型结构。

所谓体型聚合是指某一2官能度的单体和另一2官能度以上的单体缩聚时，先产生支链，然后进一步交联成体型结构的缩聚过程。

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。

22OH 2OH

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：

222OH 22n

二羟甲基脲相互反应，可得环状的聚亚甲基脲：

CH 2N CH 2N CH 2N CH 2N

CH 2N CH 2CO

CO CO 尿素与甲醛在中性或弱酸性（PH ＝5～7）中反应，可得亲水性树酯，将此树脂以脱

安徽理工大学材

料

系高分子材料与工程水处理，可得到很高熔点的玻璃状结构。初期的缩聚合反应所生成的为线型的结构。

N CO 2OH

NH CH 2NH CO NH CH 2N CO N 2OH H

体型结构是由羟甲基和亚胺基反应形成亚甲基或两个羟甲基间反应形成醚链而得。 N CH 2OH

H 2C HN OC N

CH 2

N OC CH 2N CO

2OH

N CO CH 2NH CH 2O CH 2N CO NH CH 2 或脲醛树脂可用于粘合剂上，特别是人造板的生产上，另外还应用于、纸加工、涂料、成形材料等。三、主要试剂和仪器搅拌马达；三口瓶；尿素；甲醛；氢氧化钠(或六次甲基四胺)。四、实验步骤 1. 经典合成法在三口烧瓶中加入37％甲醛80mL ，并用5％氢氧化钠溶液调PH 为7.0～7.5。再加入30g 尿素，边搅拌边升温。温度升至90～92℃时，保温反应30分钟。此时pH 降至6～6.5。用氯化铵溶液调pH 值为4.2～4.5，在9℃～92℃下缩聚30分钟。当与水混合呈乳白色时，停止反应，用5％Na0H 溶液中和至pH 为6.5～7.0，并冷却至70℃左右。取下回流冷凝管和分液漏斗，改用回流装置为减压蒸馏装置，在4～13kPa 、60～70℃下脱水，当脱水量达计算量时，停止脱水，降温后即得脲醛树脂。本方法制备是乳白色不透明的脲醛树脂的，由于尿素为下一步加入，制备出的脲醛树脂中游离甲醛的含量较高。 2. 分步合成法将55ml(37％)甲醛加入三口烧瓶内。开动搅拌器，以氢氧化钠(30％溶液)调节PH 至9.0，升温到40℃，加入尿素18.75g(总量的75％)，控制加温速度，在30分钟内加热到90℃，当温度升到70℃时，测定PH 值为7.6～7.2(实验中要注意反应液的自升温)。反应液在90℃继续恒温反应30分钟，测定PH 值应为6.1～6.8(此时如果不在该范围内时，应调节至6.1～6.8)；继续在90℃下恒温反应30分钟，加入尿素的剩余量6.25g(占总量的25％)，90℃保温继续反应至出现浑浊乳白色，并用氯化铵(20％的水溶液)调节PH 至5.6～5.8，再继续保温20分钟结束反应。本方法制备是乳白色不透明的脲醛树脂的，由于尿素为多步加入，制备出的脲醛树脂中游离甲醛的含量较低。实验注意事项： 1. 严格控制PH 值，使先在微碱性中制得羟甲基化合物，再使PH 值微酸性，得到适宜聚合度的产物。 2. 用回流冷凝管，防止HCOH 挥发，严格控温，不断搅拌。甲醛过量很多，起反应和溶剂的作用。 3. 尿素分二次加入，可使甲醛与尿素康健反应，大大减小树脂中游离甲醛的含量。

苯酚改性脲醛树脂要点

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]。

脲醛树脂制备实验

一、脲醛树脂的概述脲醛树脂英文名：urea-formaldehyde resins 商品名：Beetle。到线性脲醛低聚物。反应第一步生成一和二羟甲基脲，然后羟甲基与 95℃左右反应，甲醛/尿素之摩尔比为 1.5～2.0 用酸催化，易导致凝胶。二、脲醛树脂的特点脲醛树脂一般为水溶性树脂，较易固化、耐光性好、长期使用不变色，热成型时也不变色、坚硬、耐刮伤、耐弱酸弱碱及油脂等介质。有一定的韧性、耐水性和电性能较差，耐热性也不高。三、脲醛树脂的分类 A按填料种类分1表示a-纤维素；2表示玻璃纤维填料；3表示合成纤维填料；4表示矿物质及其他纤维填料；5表示其他类型填料 B按表观性状分P表示粉状压注料；T表示粉状半透明压注料；G表示粒状压注料；I表示粒状压塑料；F表示纤维状压注料。 C按主要用途分A表示一般用途；B表示餐具用，具有耐热水性；C表示电器用，具有优良的电性能（包括耐电弧性）；D表示抗高冲击场合用，E表示其他特殊用途。 D颜色色号由三位数组成，百位数代表色系100~199表示白色；

200~299白色黄（米）色；300~399表示绿色；400~499表示蓝色；500~599表示红色；600~699表示棕色；700~799表示灰（黑）色。四、脲醛树脂的性质（1）由于含有大量的羟甲基和酰氨基，能溶于水，并有较好的粘接性能。对许多种基材使用都很方便，并且能同其他许多种材料在一起使用。（2）室温或加热100°C以上很快固化，而且可使用酸性催化剂来加速固化过程，以缩短生成周期。（3）脲醛树脂固化后胶层没有颜色，也可以使用染料和颜料任意着色。（4）耐溶剂性好，硬度高，耐热性好。（5）毒性较小，但固化时会放出刺激性甲醛。 (6 ) 耐光性好，耐老化，脆性大，固化过程易产生内应力引起龟裂。（7）制造容易，价格便宜，使用方便。五、脲醛树脂的用途及产品（一）、用途： 1 2、用作木材胶粘剂（占脲醛树脂总量的80%以上）。

固化型脲醛树脂胶粘剂(DOC)

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]

脲醛树脂合成的基本原理

脲醛树脂合成的基本原理脲醛树脂合成过程中的变化非常复杂，对于反应机理至今人们不十分清楚。现有两种理论即传统理论和糖醛理论按照两种理论可合成不同结构和性能的脲醛树脂一、应用传统理论合成体型结构的脲醛树脂传统理论认为，脲醛树脂的合成主要分为两个阶段，第一个阶段羟甲基脲生成，为加成反应阶段；第二阶段树脂化，为缩聚反应阶段。 1、加成反应阶段尿素与甲醛在中性或弱碱性介质（PH 7~8）中进行羟基化反应。当甲醛与尿素的摩尔比（F/U）≤1时生成稳定的一羟基甲基脲； H2N-CO-NH2+CH2O →H2N-CO-NHCH2OH 然后再与甲醛反应生成二羟甲基脲 H2N-CO-NHCH2OH + CH2O →HOH2CHN-CO-NHCH2OH 还可以生成少量的三羟甲基脲、四羟甲基脲，但是到目前为止还未分离出四羟甲基脲。一羟甲基脲、二羟甲基脲和三羟甲基脲的反应速度比为9：3：1。 2、缩聚反应阶段羟甲基脲中含有活泼的羟甲基（-CH 2 OH），可进一步缩合生成聚合物。由于在碱性条件下缩聚反应很慢，只有在微酸介质（PH 4~6）中，生成的一羟甲基脲和二羟基脲在高温下羟甲基脲怀未反应的尿素、羟甲基与羟甲基之间进行亚甲基化反应，形成各种缩聚物的中间体。反应基本上有5种形式，典型的反应有：一羟甲基脲与相邻分子胺基上的氢缩合脱水形成亚甲基键。 H 2N-CO-NHCH 2 OH+H 2 N-CO-NHCH 2 OH → H 2 N-CO-NHCH 2 NH-CO-NHCH 2 OH + H 2 O 相邻两分子的羟基甲基发生缩合形成二亚甲基醚键并放出水。 HOCH 2NH-CO-NHCH 2 OH + HOCH 2 NH-CO-NHCH 2 OH → HOCH 2NH-CO-NHCH 2 NH-CO-NHCH 2 OH+H 2 O

常规脲醛树脂生产工艺

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常规脲醛树脂生产工艺脲醛树脂是国内外木材工业的主要粘合剂.由于它胶合强度高、固化快、操作性好、生产成本低、原料丰富易得等一系列优点而得到广泛应用.但是脲醛树脂所含的游离甲醛具有毒性,树脂中的游离甲醛含量越低,其毒性就越小.降低脲醛树脂中游离甲醛的含量有各种各样办法,其中最有效的方法是降低甲醛对尿素的摩尔比,但减少甲醛的用量,将会带来脲醛树脂生产工艺复杂化、终点控制难、树脂固化时间延长和树脂胶合强度和储存稳定性降低等缺点.所以寻找一种有效消除低甲醛/尿素(Ｆ/Ｕ)摩尔比带来弊病的方法是很有现实意义的.本研究采用低Ｆ/Ｕ摩尔比合成脲醛树脂,从树脂合成的原理出发,通过实验找出最适宜的加料次数、加料比、加料时间,并确定树脂合成过程中最适宜的ｐＨ值、反应温度和反应时间,从而制备出低含醛量、稳定性好的脲醛树脂. 脲醛树脂的生产工艺规程有以下内容： 1.原料的检验。主要是检验甲醛和尿素的质量是否符合要求。根据甲醛的浓度和尿素的纯度，计算工艺配方中甲醛和尿素的用量。 2.备料。在脲醛树脂生产时一般总是先加甲醛，用泵把甲醛打入计量罐内，经计量后送入反应锅内，没有计量罐的可以把甲醛称量后用真空泵抽入反应锅内。尿素一般用磅秤称量。 3.搅拌与升温。经过计量的甲醛加入反应锅后，开动搅拌器加碱调PH 值至规定值，同时开蒸汽升温，由于尿素和甲醛的反应整甲醛溶液的是放热反应，因此在加尿素后，加热至一定的温度后应立即关汽，靠反应自发热升温至规定的温度，并在规定的温度保温一段时间。蒸汽加热时关汽的温度随设备材料及反应液用量多少而定。一般小反应锅用量少，反应热小，关汽温度稍高，另外还和所用蒸汽压力有关，蒸汽压力大，则关汽温度应低些。 4．反应液介质的PH值反应液介质的PH值对脲醛树脂合成是很重要的条件因素，在规程中应明确地规定：在反应开始时PH值应该是多少，升温至规定温度后, PH值又应在什么范围内,当保温结束后，PH 应该是多少.当用酸或氯化铵调酸处理时，PH 值也要有一定的范围。 5．反应终点。反应终点是脲醛树脂质量的关键。反应终点一般用4号涂料杯测定树脂液从杯中流出的时间（s）。一般规定在某一温度下测定树脂液流出的时间（有一个比较窄的范围）；或者用树脂液在水中的混浊度表示，如规定取出的树脂液滴在20 ℃的水中出现混浊时为终点等。 6. 反应终点后的处理。反应终点到达后首先应立即中和，即在到达反应终点后立即加碱，使反应树脂液的PH 值升高至规定的数值，同时应开冷却水进行降温处理 7. 称量和保管。脲醛树脂制成后，冷却到规定的温度后可以放料，放料时应过磅计量，记录每一锅胶液的产量。成品脲醛树脂最好贮存在塑料桶内，避免与铁接触，存放在阴凉处。生产脲醛树脂的工艺流程

脲醛树脂的制备实验报告

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.................................................

(完整版)三聚氰胺改性脲醛树脂胶黏剂的合成毕业设计

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实验报告

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：

脲醛树脂制备

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脲醛树脂的制备 1、原材料对质量的影响脲醛树脂是由尿素、甲醛、催化剂等合成，原材料对脲醛树脂的质量有很大的影响，必须严格控制。、尿素尿素中的杂质如缩二脲、游离氨和硫酸盐对脲醛树脂的反应和性能影响较大 1）、缩二脲是尿素在制造过程中高温时两个尿素分子缩合脱去一个分子氨而产生的。缩二脲的含量应小于%，若超过这个范围，则对脲醛树脂的耐久性影响较大，如含量为1%时，2个月之后脲醛树脂的粘接强度有明显下降。 2）、游离氨在生产尿素时，反应不完全，游离氨含量就高。游离氨含量不应大于%，超过之后就会使初始反应液PH增高，直接影响脲醛树脂的粘接强度和耐久性。 3）、硫酸盐含量尿素中的硫酸盐一般以硫酸铵的形式存在，硫酸铵与甲醛能发生如下的反应 2（NH 2） 2 SO4 + 6CH 2 O→（CH 2 ） 6 N 4 + 2H 2 SO 4 + 6H 2 O，由此可见硫酸盐含量越高，在加热和缩聚过程中反应介质PH值降低的极限值，并伴有热

量放出。这样，在加成阶段就会使反应液在最初失去透明而成乳白色，生成了不溶于水的亚甲基脲沉淀，此时合成反应已不能再继续进行。尿素中的硫酸盐含量也影响脲醛树脂的粘接强度，当含量大于%时，储存24h粘接强度就开始下降。因此，尿素中硫酸盐的含量不大于%。、甲醛甲醛溶液的浓度，甲醇、甲酸和铁的含量对脲醛树脂的合成与性能有一定的影响。 1）、甲醛含量其他条件相同。甲醛含量高，反应速度快，树脂固含量亦高；反之，甲醛含量低，反应速度慢，树脂固含量低，如果甲醛含量低，为了提高固含量就要脱水，不仅廷长了操作时间，也消耗大量能源，所以要求甲醛含量为~%(质量) 2）、甲醇含量甲醛溶液中的甲醇含量一般为6%~12%，一部分是由于制造时甲醇氧化不完全残留的，另一部分是为防止甲醛聚合，作为阻聚剂人为加入去的。甲醇对甲醛的阻聚作用是由于甲醇与甲醛的水合物甲二醇生成半缩醛，进而生成缩醛，使甲醛聚合的机会大大减少所致，其反应而下：

常规脲醛树脂生产工艺

脲醛树脂制备

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

脲醛树脂胶粘剂的改性方法

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。

常规脲醛树脂生产工艺

常规脲醛树脂生产工艺公司内部编号：（GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI-

脲醛树脂

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

脲醛树脂的合成(2).docx

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)

脲醛树脂制备

脲醛树脂的制备 1、原材料对质量的影响脲醛树脂是由尿素、甲醛、催化剂等合成，原材料对脲醛树脂的质量有很大的影响，必须严格控制。 1.1、尿素尿素中的杂质如缩二脲、游离氨和硫酸盐对脲醛树脂的反应和性能影响较大 1）、缩二脲是尿素在制造过程中高温时两个尿素分子缩合脱去一个分子氨而产生的。缩二脲的含量应小于0.8%，若超过这个范围，则对脲醛树脂的耐久性影响较大，如含量为1%时，2个月之后脲醛树脂的粘接强度有明显下降。 2）、游离氨在生产尿素时，反应不完全，游离氨含量就高。游离氨含量不应大于 0.03%，超过之后就会使初始反应液PH增高，直接影响脲醛树脂的粘接强度和耐久性。 3）、硫酸盐含量尿素中的硫酸盐一般以硫酸铵的形式存在，硫酸铵与甲醛能发生如下的反应 2（NH2）2SO4 + 6CH2O→（CH2）6N4+ 2H2SO4+ 6H2O，由此可见硫酸盐含量越高，在加热和缩聚过程中反应介质PH值降低的极限值，并伴有热量放出。这样，在加成阶段就会使反应液在最初失去透明而成乳白色，生成了不溶于水的亚甲基脲沉淀，此时合成反应已不能再继续进行。尿素中的硫酸盐含量也影响脲醛树脂的粘接强度，当含量大于0.02%时，储存24h粘接强度就开始下降。因此，尿素中硫酸盐的含量不大于0.01%。 1.2、甲醛甲醛溶液的浓度，甲醇、甲酸和铁的含量对脲醛树脂的合成与性能有一定的影响。 1）、甲醛含量其他条件相同。甲醛含量高，反应速度快，树脂固含量亦高；反之，甲醛含量低，反应速度慢，树脂固含量低，如果甲醛含量低，为了提高固含量就要脱水，不仅廷长了操作时间，也消耗大量能源，所以要求甲醛含量为36.5~37.5%(质量) 2）、甲醇含量甲醛溶液中的甲醇含量一般为6%~12%，一部分是由于制造时甲醇氧化不完全残留的，另一部分是为防止甲醛聚合，作为阻聚剂人为加入去的。甲醇对甲醛的阻聚作用

脲醛树脂的生产工艺

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：