关于脲醛树脂胶粘剂在生产实践中的几个问题的思考

脲醛树脂UF（Urea Formaldehyde）是一种由尿素和甲醛缩聚而成的中等耐水性的合成树脂，由于其固化后胶层无色，工艺性能好，成本低廉，并具有优良的胶接性能和较好的耐湿性，目前大量的应用于国内生产的胶合板与刨花板；但在实际生产、应用中，由于UF树脂的水混合性、贮存期、胶合强度等方面性能不够理想，影响了UF树脂使用的广度和深度，本文将就上述几个因素作相关的探讨。

众所周知，要获得良好的胶接，调制的胶粘剂或者固化了的胶层需满足以下条件：

（1）调制后的胶粘剂液体要能湿润被胶接表面。胶粘剂分子与被胶接体表面的活性点要形成特效粘贴和发挥其机械结合的胶钉作用，需要胶粘剂具有适当的流动性和与被胶接面相应的极性，并且分子链的挠性和聚合度大，易于接近被胶接面的活性点。

（2）胶接层形成时，必须使呈流动状态的胶粘剂固化时从凝胶到完全固化的过程中的收缩应尽可能地小，以减少接头破坏。

（3）胶粘剂完全固化后，因为胶粘剂层的自由收缩、膨胀被束缚而产生的应力要得以缓和，避免产生过剩的应力，使胶层老化的速率加快。

（4）考虑胶粘剂使用环境。构成胶粘剂的主体树脂几乎是高分子材料，其机械性质、粘弹性特征极大地依附于温度和水分，因此周围的气候对胶接效果有决定性的意义。

为方便讨论，这里先给出用“碱-酸-碱”工艺制造UF树脂的一个例子。步骤①：把100公斤的甲醛放入反应釜里，并逐渐加温；步骤②：在反应釜里放入NaOH或氨水，使之溶液的PH值在7.8-8.0的范围内；步骤③：再加入聚乙烯醇PV A

1％-4％（摩尔比），以增加初粘性和填料剂；步骤④：当温度升到60℃时，第一次放入尿素100公斤，并停止加温；步骤⑤：由于甲醛和尿素的反应是放热反应，溶液的温度继续上升，当溶液的温度达到90℃时开始计时，经过40-50分钟；步骤⑥：此时可以测到溶液的PH值约为5.4-5.6左右，把溶液温度降至85℃-88℃，并保温，第二次加入尿素60公斤；步骤⑦:经过40-50分钟，降温至65℃，保温，用氯化氨调反应釜的PH值至4.6-4.8，此时反应釜溶液里的羟甲基等活性基团发生缩聚反应；步骤⑧：经过30分钟左右，不断地用云雾法或加油法测粘度的终点；步骤⑨获得合适的粘度时，用NaOH调PH值到7.5-8.0，第三次加入尿素30公斤；步骤⑩：经过30分钟，冷却，并调树脂溶液的PH值到8.0的碱性条件下，以降低缩聚反应速度，利于保存。

一、脲醛树脂胶粘剂的水混合性不符合生产要求。脲醛树脂胶粘剂的一个很大的缺点就是其耐水性能特别是耐沸水性能差，含较多的亲水基团。某些高能被胶接物表面对水产生化学吸附而不会被脲醛树脂胶粘剂所解吸，水能解吸借次价键力结合的胶粘剂体系，接头在水分和外力的共同作用下，其破坏类型可能由胶粘剂的内聚破坏转化为界面破坏。其制品仅限于室内使用；如在室外，则在反复干湿的条件下，由于胶膜的吸湿性，使胶层性能逐渐恶化，物理吸附消弱，胶接力下降。

要降低脲醛树脂的水混合性，①可以在脲醛树脂缩聚过程中加入适当的苯酚、间苯二酚或三聚氰胺等耐水性较好的物质使之共聚，形成耐水性的共聚体；②利用三聚氰胺树脂、酚醛树脂、异氰酸脂或合成乳胶的耐水性，复合脲醛树脂；③加入一些硅酸锆、白云石等无机盐或填料也可有效的提高UF树脂的耐水性。

二、脲醛树脂胶粘剂的贮存期过短，不适应生产要求。脲醛树脂胶粘剂的贮存期过短主要是由于溶液在贮存过程中残留的甲醛氧化以及羟甲基被还原成酸性物质使胶粘剂酸性增加，缩聚反应加快，引起胶粘剂的老化。其次，生产树脂时尿素里所含的杂质也对贮存期有不利的影响，当尿素中的缩二脲含量大于1％时，羟甲基的含量随着贮存时间下降明显，贮存稳定降低；当尿素中的游离氨含量高于0.015％时，会延长树脂的固化时间和降低贮存期间的稳定性；尿素中的硫酸盐含量对树脂的水混合性、贮存期、胶接强度都有不利的影响。

因此为了获得性能稳定的脲醛树脂，尿素中的杂质的含量要求：硫酸盐含量不超过0.01％，缩二脲含量不超过0.7％，游离氨含量不超过0.015％。另外，甲醇有阻碍缩聚反应的作用，使不稳定的甲醛不易从水中析出白色的聚甲醛；同时，甲醇使羟甲基甲氧基化，阻止了甲氧基的进一步交联，使树脂的耐水性急剧下降甚至完全消失，降低树脂的贮存稳定性。为解决这个问题，在脲醛树脂的生产中常使用不加甲醇的甲醛溶液，预先配成甲醛、尿素、水按摩尔比为50:20:30的混合溶液，抑制了甲醛在运输、贮存中的自聚现象，节约了成本。

三、脲醛树脂胶粘剂的胶合强度不够。胶合强度不够是脲醛树脂应用中另一个瓶颈。就胶粘剂而言，影响脲醛树脂胶粘剂胶合强度的主要是胶粘剂的粘度、缩聚产物中二羟甲基和三羟甲基的含量、耐水性等因素。

①脲醛树脂的分子量小时，熔点较低，粘度较小，胶接性能良好，但内聚能较低，获得的胶接层内聚强度不高；一般胶粘剂所用聚合物应具有相应的分子量大小后聚合度范围，胶粘剂才有较好的胶接性能和胶接内聚强度；在适宜的分子量范围内，分子量偏低时，胶接强度较高。②确保在缩聚过程中有二羟甲基脲生成，以便交联后形成体型结构的树脂并具有足够的内聚力。③脲醛树脂是热固性极性物质，根据吸附理论和扩散理论，为了获得较好的胶接强度，可以用经过表面氧化处理或者底涂以形成胶接媒质的方法使被胶接体转化为极性物体。

④甲醛能够在树脂溶液贮存过程中不断的补充生成羟甲基所需的原料，因此制成的树脂溶液中甲醛含量多少也直接影响胶合强度的大小。当甲醛与尿素的摩尔比大于 2.5时，直接在PH＝4.5的条件下缩聚，可得到性能良好的脲醛树脂，并且其甲醛释放量低于普通脲醛树脂；当甲醛与尿素的摩尔比大于3.0时，直接在PH的条件下缩聚，得到的脲醛树脂其甲醛释放量极低；当缩聚反应在较低的PH值下进行时，有糖醛生成。

表1：尿素与甲醛的摩尔比与游离甲醛含量的关系

U/F摩尔比1:1.80 1:1.70 1:1.60 1:1.40 1:1.20 1:1.05

树脂游离甲醛含量 2.17 2.01 1.58 1.00 0.50 0.10

降低脲醛树脂中甲醛与尿素的摩尔比，虽然可以降低游离甲醛的含量，但由于吸水性很强的尿素相对增加使羟甲基下降，往往导致树脂的胶接性能下降、储存期缩短、树脂的水溶性降低、胶接制成品的尺寸不稳定以及树脂的初粘性不好。

四、分次加入尿素对合成树脂的水混合性、贮存期、胶合强度等方面性能的综合影响。分

次加入尿素，对合成树脂的性能有很大的影响。虽然合成树脂的最终摩尔比相同，由于甲醛加入次数不同，其游离甲醛含量、羟甲基含量、次甲基含量以及树脂的贮存稳定性却有较大差异。

表2：分次加入尿素对合成脲醛树脂性能的影响

F/U摩尔比尿素加料次数合成树脂的理化指标和胶接性能固体含量(%) 游离甲醛含量(%) 羟甲基含量(%) 次甲基含量(%) 初粘性(%) 胶合板的湿强度（Mpa）

1.7/1 一次55.3 1.80 10.23 13.83 5.9 30 1.48

1.7/1(1.9/1-1.7/1) 二次54.5 1.33 11.22 13.35 4.4 6.8 1.52

1.7/1(

2.3/1-1.9/1-1.7/1) 三次54.6 1.37 11.72 12.72 4.0 5.6 1.41

因此，在成本允许的范围内，尽可能的分次加入尿素，是降低胶粘剂水混合性、延长胶粘剂贮存期、提高胶粘剂胶合强度的较好的方法。五、生产胶粘剂时的温度、时间对合成树脂的水混合性、贮存期、胶合强度等方面性能的综合影响。反应温度和反应时间也是脲醛树脂胶粘剂的性能的决定性因素。

如果反应温度过高，则树脂缩聚反应急剧进行而造成凝胶化事故或分子量分布不均匀，致使胶接强度下降及贮存期大大缩短；但是如果反应温度过低，缩聚缓慢致使所得到的树脂缩聚程度低，粘度小、树脂固化过慢，降低胶层内聚力、易于老化等等。

同样地，如果反应时间过短，树脂缩聚不完全，则获得的树脂固体含量低、粘度小、游离甲醛含量高，胶接强度低；相反，缩聚程度过高，则树脂的分子量大，粘度高、树脂的水溶性降低，影响树脂的贮存期。

从以上分析可以看出，任何一个因素都不是单独对脲醛树脂的性能施加影响的，有些因素对脲醛树脂性能的影响甚至是矛盾。如降低游离甲醛含量，只要降低甲醛与尿素的摩尔比，一般说来降到1.3以下，即可使树脂中的游离甲醛含量低于0.3％，但是这样却导致由于固化后的树脂中含有少量的亲水基团（羟甲基和氨基），使其耐水性降低从而板的力学性能下降；反过来，甲醛与尿素摩尔比的增加，会使固化后的胶层的交联密度上升，耐水性却有所增加。又比如，要固化速度快，则往往贮存期短。因此

要对影响脲醛树脂胶粘剂制造、贮存、使用等过程进行综合考虑，把握好实际生产中的度的问题。

（华南农业大学木材科学与工程专业2001级张生）

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）。

脲醛树脂粘合剂的制备

脲醛树脂粘合剂的制备 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】

脲醛树脂粘合剂的制备院系：材料科学与工程学院专业：材料化学姓名：田文班级：材化1401 学号：指导教师：李佳锡

脲醛树脂粘合剂的制备田文（沈阳化工大学材料科学与工程学院）摘要：介绍了含游离甲醛低的粘结强度大的建筑行业用脲醛树脂粘合剂的制备方法。研究了树脂合成过程中材料纯度、尿素和甲醛的摩尔比、反应温度以及反应时间等对粘度和固含量等性能的影响。在一定酸度和温度条件下分批加入尿素进行阶段反应，得到一种胶液性能稳定、粘结强度高的建筑板材用粘合剂。关键词：脲醛树脂；粘合剂；PH值；制备 Preparation of urea formaldehyde resin adhesive Tian Wen (School of Material Science and Engineering, Shenyang University of Chemical Technology) Abstract: A preparation method of urea-formaldehyde resin adhesive with low free formaldehyde content and high adhesive strength was presented. Effects of purity of raw materials, molar ratio of urea and formaldehyde, reaction temperatures and reaction time on the properties of urea-formaldehyde resin adhesive were studied. After addition of formaldehyde,urea was added in three portions respectively at proper PH value and temperatures to react, then adhesive with stable adhesive performance and good product quality for construction was obtained. Key words:urea-formaldehyde; adhesive; PH parameter; preparation 脲醛树脂（UF树脂）粘合剂因其价格低廉、原料易得、粘结强度高、耐水性和抗老化性能优异，且产品无色而被广泛应用于木材加工。用于制造胶合板和刨花板的大批量脲醛树脂胶黏剂的配方较为简单。脲醛树脂的主要优点是在固化之前是水溶性的，对许多种基材使用都很方便，并且能同其他许多种材料一起使用，树脂无色，可得到无色胶层，也可以使用染料和颜料任意着色，耐溶剂性

常用胶粘剂

常用胶粘剂合成胶粘剂的几种分类酚醛-氯丁橡胶胶粘剂由树脂&tracelog=pd_info_promo" target="_blank">酚醛树脂和氯丁橡胶混炼胶溶于苯或醋酸乙酯和汽油的混合溶剂中配制而成的。由于初粘力强，又能在室温下粘接和固化，使用简便，所以应用较广，适用于粘接金属和非金属材料。市售的商品有铁锚801强力胶、百得胶、JX－15－1胶、FN－303胶、CX－401胶、XY－401胶、CH－406胶等。有机硅胶粘剂它的主要组分是有机硅氧烷。它有优良的耐紫外线、耐臭氧、耐化学介质和耐潮湿，还有很好的热稳定性和低温柔韧性。它能粘接金属、玻璃、陶瓷等材料，特别能粘接通常不易粘接的硅橡胶、氟橡胶等。主要用于电子工业中的灌封、电器元件连接部位和接头处的密封，以防止灰尘和潮气等的侵害。还可作建筑工程的防水密封材料。有机硅胶粘剂分单组分、双组分、室温硫化和加热硫化等多种，室温硫化型的主要产品牌号有703、704、D－05、FS－203、GD－400等。瞬间胶粘剂

是由α-氰基丙烯酸酯单体和少量稳定剂、增塑剂等配制而成的。这类胶组分简单，不用配料，能在常温常压下迅速固化，因此获得瞬间胶粘剂的美称。使用时，被粘物表面不需特殊处理，能满足工业自动化流水线的需要。它无毒，因而应用范围广，不仅适合粘接各种金属、非金属材料，还用于医疗方面的粘结。这种胶的缺点是不适宜于大面积和多孔材料的粘接。常用的是α-氰基丙烯酸乙酯，商品牌号为502胶，医用的α-氰基丙烯酸丁酯，商品牌号为504胶。厌氧胶该胶的主要成分是甲基丙烯酸双酯。它在室温、有空气时不能固化，排除空气（即无氧条件）就能迅速固化。根据不同需要，可加入引发剂、促进剂、增稠剂和染料等组分。它的主要用途是作螺纹的紧固密封和轴承的装配。对非活性金属，如不锈钢、锌、银等需加入促进剂以加速固化。它不宜粘接多孔材料和填充较大缝隙。产品分高、中、低档强度和粘度，牌号有铁锚300系列，GY－100、200、300系列，Y－150胶等。聚醋酸乙烯酯聚醋酸乙烯酯乳液是醋酸乙烯的聚合物。它就是市售的白胶。这种胶粘剂能在室温下自干，化学稳定性好，容易跟填料、增塑剂等相互混合，粘接度可自由调节，有较好的早期粘接强度。它可以单独使

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

环保型脲醛树脂粘合剂的研究

环保型脲醛树脂粘合剂的研究 Revised as of 23 November 2020

环保型脲醛树脂粘合剂的研究作者：佚名文章来源：不详点击数：更新时间：2005-12-22 粘合剂是国内外木材加工业中最主要的粘合剂,因其原料丰富,生产简便,使用方便,成本较其它合成树脂胶粘剂低,粘合强度高等一系列优点而得到广泛的应用。常用于加工制造胶合板、刨花板、碎木板、细木工板、纤维板、稻草板、积木等。但现在市场所用的所含的游离甲醛远远超标,在其生产、制品制造以及制品应用过程中会不断释放出甲醛,污染环境,对人体眼、鼻、喉等器官均有刺激作用,有时还出现过敏性反应,甚至还可致癌。2002年1月国家颁布了强制标准《室内装饰材料、人造板及其制品中甲醛释放量》,这使低毒环保型粘合剂的研制迫在眉睫。 1的合成机理合成反应理论上分两个阶段:首先甲醛与尿素在碱性条件下进行加成反应,生成羟甲基脲:

在使用粘合剂时,再加入固化剂,在酸性介质作用下,含有的羟甲基、酰氨基等活性基团互相交联或与纤维素上的羟基交联形成大分子网状结构。而二羟甲基脲的形成,直接影响树脂的交联密度,严重影响胶合强度和胶粘剂的稳定性。所以必须创造有利于二羟甲基脲生成的条件。相同摩尔比的树脂采用尿素分批投料工艺,综合性能提高,游离甲醛减少。第一批尿素的加入保证了实际的ＦＵ比大,甲醛过量,有利于形成大量的二羟甲基脲,提高了树脂的交联度,第二批、第三批尿素的加入,实际摩尔比低于配方摩尔比,有利于甲醛的进一步反应,减少树脂中游离甲醛的量。最后一批尿素的加入有利于捕捉树脂中游离的甲醛。 2试验部分主要原料

常规脲醛树脂生产工艺

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新型环保甲醛生产的脲醛树脂，绿色环保，无毒无味。用新型环保甲醛在不加任何添加剂的情况下，做出的脲醛树脂胶可以达到E1级或E0级。新型环保甲醛生产的脲醛树脂是普通脲醛树脂的升级换代产品。一.原料配比

常规脲醛树脂生产工艺

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

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

脲醛树脂实用技术集锦

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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。

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

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

脲醛树脂胶粘剂的分析检验

脲醛树脂胶粘剂的分析检验第一节原料的分析检验方法一、甲醛（一）甲醛的质量标准甲醛的质量标准见表1 表1 甲醛的质量标准（GB9009—88）（二）测定方法 1.甲醛含量的测定（1）原理试样与过量的中性亚硫酸钠溶液作用，生成氢氧化钠，然后以百里香酚酞作指示剂，用硫酸标准溶液滴定生成的氢氧化钠。（2）试剂和溶液硫酸标准溶液c（1/2H2SO4）=0.5mol/L；亚硫酸钠溶液c（Na2SO3）=1mol/L；百里香酚酞指示剂，每100mL乙醇（95%）中含0.1g百里香酚酞。（3）仪器滴瓶（60mL）。（4）测定步骤于250mL锥形瓶中，加入50mL亚硫酸钠溶液及3滴百里香酚酞指示剂，用硫酸标准溶液中和至蓝色消失（不计读数）。用减量法称取1.3~1.5g试样（准确至0.0002g），放入上述锥形瓶中，再用硫酸标准溶液中和至蓝色消失为终点。

（5）结果的表示和计算用质量分数表示的甲醛含量X1按下式计算： X1=c×V×0.03003/m ×100% 式中 c——硫酸标准溶液的量浓度，mol/L； V——滴定消耗硫酸标准溶液的体积，mL； m——甲醛试样的质量，g； 0.03003——与1.0mL硫酸标准溶液[c（1/2H2SO4）=1.000mol/L]相当质量，g。（6）允许差平行测定两次结果的差值不大于0.1%，取其算术平均值为测定结果。 2. 甲醛溶液密度的测定——密度计法（1）测定步骤将甲醛溶液试样盛于100 mL量筒中，测定其温度，当试样温度达到（20±0.5）℃时，将校正过的刻度范围为1.060～1.112分度为0.002的密度计轻轻插入，1～2min至温度比较稳定时，按液面下边缘读出其视密度。（2）结果的表示和计算20℃甲醛溶液的密度ｐ20按下式计算：ｐ20==ｐt+0.00058（t为20℃）式中ｐt——试验温度下甲醛溶液的视密度，g/cm3； t——测定时甲醛溶液的温度，℃； 0.00058——甲醛溶液密度的温度补正系数。（3）允许差平行测定两次结果的差值不大于0.0005，取其算术平均值为测定结果。

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)

脲醛树脂粘合剂

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）

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