酚醛树脂胶黏剂科普知识

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涂料科普:酚醛树脂胶粘剂的主要应用

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一般酚醛树脂胶粘剂有良好的耐热、耐介质等性能,但固化后胶层是脆性的。需加温加压固化,常用其他高分子化合物来改善性能,方可扩大应用。未改性的酚醛树脂胶粘剂主要用于粘接木材、泡沫塑料和其他多孔性材料,也可用于制造胶合板。

一般非水性一步型酚醛树脂胶粘剂由苯酚与甲醛以摩尔比1:(1~3),在碱性催化剂存在下进行加成反应,生成含羟甲基苯酚的低聚物,常配成固含量50%~60%的乙醇溶液供使用。储藏中,胶粘剂的pH会下降,由12~13降至11~9.5,会造成储藏不稳定性,可加入二氧化锰来提高储藏稳定性。固化有酸固化和加热固化两种方法。加热固化型是将胶液涂布于被粘材料,待溶剂挥发后粘合,在130~150℃加热固化0.5~1h即成;用于金属、砂布等粘接。酸固化型是在胶液l00份中加入对甲苯磺酸(或石油磺酸、苯磺酰氯)5~10份,混合均匀后,室温可固化。用于木材的粘接。

一般线型酚醛树脂胶粘剂可采用苯酚/甲醛摩尔比l:(0.6~1),在酸性催化剂存在下缩聚生成可溶可熔性酚醛树脂。粘接时加入约10%六次甲基四胺,在160℃固化交联成不溶不熔的胶层。该胶用于木材、层压材料、制动闸瓦、砂轮、灯泡灯头、硬质纤维板及固.体电阻等粘接,还可以用作丁腈橡胶的交联剂。

水性酚醛树脂的应用举例如下(关于它们用作其他胶粘剂的增粘剂或交联剂,可参见有关章节)。

(1)砂布等磨料膜具胶粘剂砂布等用的酚醛树脂胶粘剂主要是液体型的一步甲阶酚醛树脂。这些树脂可根据它们的甲醛/苯酚摩尔比分成三类。

①它们具有高甲醛传酚摩尔比,由高水溶性树脂组成,而且是快干性的,因此可在相对低的温度(93~108℃)下固化。其产品的pH为8或更高,粘度范围500~18000mPa·S,固含量50%~75%。这类树脂既可用作膜料膜具的胶衣,又可用作面部上浆。可以用水稀释法或同这类树脂中不同粘度的树脂共混而调节粘度。低粘度、低固含量树脂用作面部上浆。如果制造者的最高固化温度限制在108℃,可以采用这类树脂的共混物。

②它们具有低甲醛/苯酚摩尔比。这类树脂同水的混溶性很低,因此要求采用比①类更高的固化温度。其产品pH约为8,固含量75%~87%。它们的固化比①类慢。它们的粘度范围较宽,从1000~

1000000mPa·S。

③它们具有中等甲醛/苯酚摩尔比。这类树脂同水的混溶性也较低,采用比②类还要高的固化温度。其产品pH约为6~8,固含量75%~87%。它们的粘度范围也较宽,从l000~l000000mPa·S。

(2)铸造型芯砂用水基酚醛胶粘剂可以采用的典型水基酚醛树脂为75%固含量的线性酚醛树脂。当采用比其固体片状树脂较低的砂温时(约80℃),可得到最佳结果。这类树脂较低的初始熔体粘度导致它们对砂粒有极佳的润湿性和树脂分布。因为它们是溶液型树脂,所以在铸造时,必须添加"六次"和润滑剂。在初期加热研磨搅合期间,加入一半的润滑剂,再在涂胶砂堆溃散后加入另一半,可以取得最佳结果。硬脂酸钙或AcrawaxC可以使用。

(3)纤维粘接它们也可以采用液体甲阶酚醛树脂进行粘接,所用水溶性树脂固含量范围40%~70%,pH范围7~7.5。这类树脂要在冷冻下贮存或装运,并且要马上使用。

采用的液体树脂包括含可溶性盐的树脂与脱除了不溶性盐的树脂,由于成本较低,前一种树脂常优先采用。

此外,上述水性酚醛树脂分散液也可用于纤维类材料的粘接。

信息来源:中国胶粘网新闻中心

酚醛树脂胶黏剂综述

酚醛树脂胶黏剂综述 08高分子一班08206020118 李兆峰 摘要:综述了酚醛树脂的性状、发展历史,合成原理及工艺,和其作胶黏剂的主要性能,一些改性研究情况及在各领域的应用和发展趋势。 关键字:酚醛树脂胶黏剂改性应用发展趋势 一、概述 酚醛树脂,phenolic resin,简称PF。酚醛树脂是酚类与醛类在催化剂作用下形成树脂的统称,酚类主要是苯酚、甲酚、二甲酚、间苯二酚等,醛类主要是甲醛、乙二醛、糠醛等。 1872年德国化学家拜尔首先合成了酚醛树脂,1907年比利时裔美国人贝克兰提出酚醛树脂加热固化法,使酚醛树脂实现工业化生产,1910年德国柏林建成世界第一家合成酚醛树脂的工厂,开创了人类合成高分子化合物的纪元。由于采用酚、醛的种类、催化剂类别、酚与醛的摩尔比的不同可生产出多种多样的酚醛树脂,它包括:线型酚醛树脂、热固性酚醛树脂和油溶性酚醛树脂、水溶性酚醛树脂。 直线型酚醛树脂结构图 固体酚醛树脂为黄色、透明、无定形块状物质,因含有游离酚而呈微红色,比重1.25~1.30,易溶于醇,不溶于水,对水、弱酸、弱碱溶液稳定。液体酚醛树脂为黄色、深棕色液体。 二、合成 由苯酚和甲醛在催化剂条件下缩聚、经中和、水洗而制成的树脂。因酚与醛的摩尔比、选用催化剂的不同,可分为热固性和热塑性两类:醛与酚的摩尔比大于一,用碱类物质作催化剂,生成热固性酚醛树脂,醛与酚的摩尔比小于一,用酸类物质作催化剂,生成热塑性酚醛树脂。 酚醛树脂的合成和固化过程,完全遵循体型缩聚反应的规律。控制不同的合成条件(如酚和醛的比例,所用催化剂的类型等),可以得到两类不同的酚醛树脂:一类称为热固性酚醛树脂,它是一种含有可进一步反应的羟甲基活性基团的树脂,如果合成过程不加控制,则会使体型缩聚反应一直进行至形成不熔、不溶的具有三向网络结构的固化树脂,因此这类树脂又称为一阶树脂;另一类称为热塑性酚醛树脂,它是线型树脂,在合成过程中不会形成三向网络结构,在进一步的固化过程中必须加入固化剂,这类树脂又称为二阶树脂。这两类树脂的合成和 固化原理并不相同,树脂的分子结构也不同[1]。 生产酚醛树脂的最主要工艺是间歇釜式常压合成法,反应开始是溶液均相体系,当缩聚体树脂分子量达一定程度后,反应体系转为非均相,这时分子量增长 反应主要在树脂相中进行[2]。

(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 ....................................................................................

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

酚醛树脂的聚合原理、方法及运用

酚醛树脂的聚合原理、方法及其应用 应化1102班柳宗 0121114450208 摘要:酚醛树脂也叫电木,又称电木粉。原为无色或黄褐色透明物,市场销售往往加着色剂而呈红、黄、黑、绿、棕、蓝等颜色,有颗粒、粉末状。耐弱酸和弱碱,遇强酸发生分解,遇强碱发生腐蚀。不溶于水,溶于丙酮、酒精等有机溶剂中。苯酚与甲醛缩聚而得。酚醛树脂主要用于制造各种塑料、涂料、胶粘剂及合成纤维等。 关键词:酚醛树脂聚合原理聚合方法酚醛树脂的应用 正文: 酚醛树脂是世界上人工合成的第一类树脂材料,它具有良好的耐酸性能、力学性能、耐热性能,而且由于它原料易得,合成方便,目前仍被广泛应用。在高中教材里,酚醛树脂作为缩聚反应的典例,阐述了单体分子聚合成高分子的一种形式。与加聚反应不同,单体分子在发生缩聚反应时,生成的不仅仅是高分子化合物,还有小分子物质(如水)生成。也正是因为单体间缩去小分子物质,才成为有机物彼此连接成链状或体型的直接诱因。 缩聚反应是指单体间相互反应,生成高分子化合物同时生成小分子的聚合反应。酚醛树脂是由苯酚和甲醛在催化剂条件下缩聚而成。反应机理是苯酚羟基邻位上的两个氢原子比较活泼,与甲醛醛基上的氧原子结合为水分子,其余部分连接起来成为高分子化合物——酚醛树脂。如果采用不同的催化剂,苯酚羟基对位上的氢原子也可以和甲醛进行缩聚,使分子链之间发生交联,生成体型酚醛树脂。体型酚醛树脂绝缘性很好,是用作电木的原料。另外,以玻璃纤维作骨架,以酚醛树脂为肌肉,组合固化制成复合材料即玻璃钢。 苯酚和甲醛的合成反应是一个较复杂的反应过程,目前公认的看法认为苯酚和甲醛之间反应合成酚醛树脂的反应是一种缩聚反应。其生产工艺的基本原理是由一种或几种单体化合物合成聚合物的反应。缩聚反应具有逐步的性质,中间形成物具有相当稳定的性能。苯酚和甲醛两种物质发生反应时根据缩聚反应条件的差异可以形成两大类树脂,即热固性酚醛树脂和热塑性酚醛树脂。其中需要注意的是酚醛的化学结构是影响酚醛树脂合成及性能的主要因素。在选择原料时其中对酚类物质的要求是:酚分子中必须具有2个以上的官能度。酚环上连有供电子基时反应速度会加快;连有吸电子基时,反应速度会变慢。在选用醛类物质时,没有多高的要求,工业上一般都是使用甲醛的。 ( 一)合成反应酚醛树脂的合成反应分为两步,首先是苯酚与甲醛的加成反应,随后是缩合及缩聚反应。即: 1、加成反应在适当条件下,一元羟甲基苯酚继续进行加成反应,就可生成二 ( 一)合成反应 酚醛树脂的合成反应分为两步,首先是苯酚与甲醛的加成反应,随后是缩合及缩聚反应。即: 1、加成反应 在适当条件下,一元羟甲基苯酚继续进行加成反应,就可生成二元及多元羟甲基苯酚:

脲醛树脂胶黏剂

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。以单体游离式存在的甲醛主要来源于加成反应的可逆性和反应的不彻底性。它以甲醛单体形式游离存在于液体胶黏剂中,与树脂的大分子链无化学键结合,一般在树脂性能指标分析中所指的游离甲醛含量即为单体游离式甲醛的含量。以复合分解式存在的甲醛主要来源于树脂中羟甲基和甲醚键的分解。这种甲醛和树脂大分子链有化学键结合,但是该化学键的稳定性差,受外界影响时容易断裂分解而释放甲醛。 胶接制品甲醛释放的原因主要有以下几个方面: 1、树脂合成过程中未参加反应的游离甲醛; 2、树脂固化过程中,在电解质的作用下,胶体粒子周围形成的吸附双离子层遭到破坏,释放出甲醛,树脂在固化过程中释放甲醛的主要原因是树脂中存在羟甲基和二亚甲基醚键,该化学键的稳定性差,受外界影响时容易断裂分解而释放甲醛,在酸性环境和水分存在的条件下,分解反应进一步加速。加入固化剂后,树脂的酸性增大,释放出甲醛。 3、制品在使用过程中,受到温度、湿度、酸碱、光照等环境因素影响,发生降解而释放出甲醛; 4、纤维素分子中含有羟甲基,在较高温度和酸性条件下,与脲醛树脂胶黏剂中含有的甲

胶合板用快速固化酚醛树脂胶黏剂

第38卷第12期东 北 林 业 大 学 学 报 V o.l 38N o .12 2010年12月J OURNA L O F NORTHEA ST FORESTRY UN I VER SI TY D ec .2010 第一作者简介:王健,男,1987年3月生,生物质材料科学与技术教育部重点实验室(东北林业大学),硕士研究生。 通信作者:张一帆,教授。收稿日期:2010年6月8日。责任编辑:戴芳天。 胶合板用快速固化酚醛树脂胶黏剂 王 健 张一帆 (生物质材料科学与技术教育部重点实验室(东北林业大学),哈尔滨,150040) 摘 要 选取氢氧化钡作为催化剂合成高邻位酚醛树脂胶黏剂,原料的物质的量比为n (苯酚) n(甲醛) n (氢 氧化钡)=1.00 1.80 0.03,反应温度为85~90 ,制得的酚醛树脂胶黏剂比普通酚醛树脂胶黏剂聚合时间缩短了30%。利用傅里叶红外光谱对酚醛树脂进行了结构表征。结果表明钡酚醛树脂的酚环之间是以亚甲基键连接,且邻位取代远高于对位取代,显示了树脂快速固化的机理。用该酚醛树脂胶黏剂热压胶合板,可以大幅减少热压时间。 关键词 酚醛树脂;快速固化;胶合板分类号 TQ 433.431:T S653.3Fast cu ri n g Ph enol For ma l dehyde Resin U sed for P l ywood /W ang Jian ,Zhang Y ifan(K ey Labo ra t o ry o f Bio based M a teria l Science and T echno l ogy (N ortheast F orestry U niversity),M i nistry of Education ,H a rbin 150040,P .R.Ch i na )//Journa l of N ortheast Fo restry U n i ve rsity .-2010,38(12).-75~76 O rt ho pheno l for m a l dehyde resin w as synt hesi zed usi ng bar i u m hydrox i de as catalysts .Prepo l ymers were synthesized un der t he contro lled conditi ons of 85-90deg rees C and mo lar rati o o f for ma l dehyde to phenol and catal yst of 1.00 1.80 0.03.T he cure ti m e o f bar i u m PF resi n was reduced by 30%compared w ith that of o rd i na ry PF resi n .T he product was charac terized by FT IR.T he FT I R resu lt show ed that t he phenolic ri ng was li nked v ia m ethy lene ,and para s ubstituted w asm uch h i ghe r t han the o rt ho substituted ,w hich i ndicates the reac ti on m echanis m o f fast cur i ng of the bari um PF resin .T he ho t pressi ng ti m e o f ply w ood m ade from Ba PF can be l arge l y reduced . K eywords Pheno l for m a l dehyde resin ;F ast cur i ng;P l yw ood 酚醛树脂以其较好的胶接性能,优良的耐候、耐沸水和耐 化学腐蚀性,而被广泛应用于制造室外级人造板。但是,酚醛树脂的固化速度比较慢,固化温度高,生产中必须靠延长热压时间,提高热压温度,才能保证产品质量,造成生产效率低、能耗大,严重制约了酚醛树脂在木材工业用的应用。 为了解决这一问题,一般采取加大甲阶酚醛树脂的反应程度,提高低聚物的平均分子量、提高酚醛树脂碱性、加入固化促进剂、酚醛树脂与快固型树脂复合等方法提高酚醛树脂的固化速度。 此外,国外已有的相关研究[1-2]表明,在一般的酸碱催化剂作用下,苯酚的对位具有比邻位有更高的反应活性。因此,一般的甲阶酚醛树脂中留下的大多是活性差的邻位。而用锰、锌、镁等二价金属的氧化物或氢氧化物作催化剂制得高邻位酚醛树脂,能使酚醛树脂的对位活性点较多地留下。这是一条提高酚醛树脂固化速度的有效途径。 何良佳等[3]对浸渍用高邻位酚醛树脂进行了初步研究,指出用Ba(OH )2催化酚醛树脂能使其在中性条件下快速固化。笔者对上述酚醛树脂做进一步研究,以期合成出胶合板用快速固化酚醛树脂。 1 材料与方法 主要原料:苯酚、甲醛(工业品)、N a OH 、Ba (OH )2(分析纯)。 酚醛树脂合成工艺:酚醛树脂的原料配比参照何良佳等[3] 制备的Ba(OH )2催化的浸渍用酚醛树脂的配方。n (苯酚) n (甲醛)=1.0 1.8,n (催化剂) n (苯酚)=0.03。原料在40 时投入三口瓶并开始搅拌,先在低温下反应一段时 间,再均匀升温至85~90 ,反应2h 。然后树脂脱水至规定黏度,用冷水浴冷却到35~40 出料。 氢氧化钠催化酚醛树脂原料的物质的量比、合成工艺同钡酚醛树脂的合成工艺相同。 为方便表述,将氢氧化钡催化酚醛树脂称为钡酚醛树脂,将氢氧化钠催化酚醛树脂称为钠酚醛树脂。 胶合板热压:在酚醛胶中加入10%面粉做填料,在不同温度和时间下胶压落叶松3层胶合板。单板含水率为8%~10%,尺寸为1.8mm !300mm !300mm,手工涂胶,施胶量260~280g /m 2(双面),压力1.1M Pa 。 树脂性能分析:酚醛树脂的理化性能测试方法及技术指标主要参照中华人民共和国国家标准G B /T 14074?2006,其中树脂黏度用涂-4杯在25 的条件下测得。 红外光谱扫描:实验合成的树脂真空干燥至无水用K Br 压片法制备样品进行红外光谱实验。红外光谱仪是美国尼高力公司的M AGNA -IR560,扫描范围:4000~500cm -1;单点反射法测试。 胶合强度测试:胶合强度试件按GB /T 9846.7?2004锯制并按GB /T 17657?1999,G B /T 9846.3?2004中#类胶合板要求测试。 2 结果与分析 2.1 酚醛树脂的性能 树脂的各项指标均能达到使用要求。钠酚醛树脂聚合时间在90s 以上,而钡酚醛树脂聚合时间为60s 左右(见表1)。 所合成的钡酚醛树脂的p H 在8~9时,固化速度较快。虽然树脂处在强酸或强碱的条件下,固化速度会更快[4],但这时会对木材产生不利影响,通常不采用。因此,酚醛树脂可以在p H =8~9下直接使用。2.2 钡酚醛树脂的结构特征 为了比较钠酚醛树脂与钡酚醛树脂在结构上的差异,对两种树脂进行红外扫描,所用样品需经过真空干燥。

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—2012.03.2 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(ureaformaldehyde,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。 2.2脲醛树脂的合成工艺 由于尿素和甲醛都是富于反应性的物质,尿素与甲醛的反应十分复杂,脲醛树脂合成工艺以及合成过程中的许多因素如原料组分的摩尔比、反应进行中的pH值、反应温度、反应时间等都会直接影响产品的性能和质量[11]。目前合成脲醛树脂的工艺主要有弱碱-弱酸-弱碱和强酸-弱酸-弱碱中低温两种工艺。我国工业生产中大多数采用的是传统的弱碱-弱酸-弱碱工艺,生产的脲醛树脂稳定性较好,胶接强度好,但游离甲醛含量难以控制,且能耗高[12]。崔昆明等[15]指出如果采用强酸低温的强酸-弱酸-弱碱工艺合成的脲醛树脂的主要特征是游离甲醛含量低,能耗低,但同时羟甲基含量降低,树脂的黏合性能下降,目前在工业上还没有得到广泛应用。除了上述两种工艺外,还有一直在弱酸条件下进行加成和缩合反应的。Zhang等[17]在研究反应液pH值对脲醛树脂性质和性能的影响时,采用pH值分别为1.0、4.8、8.0等三种合成工艺,发现在不同工艺条件下,树脂的亚甲基桥键、亚甲基醚桥键Uron环等基团含量存在较大差异,并对相对分子质量的分布产生影响。结果显示弱酸合成工艺是平衡脲醛树脂甲醛释放和胶合强度的最佳选择。 2.3游离甲醛的危害性 甲醛是一种挥发性有机化合物,人长期接触或者生活在有甲醛存在的环境中可引起咽炎、鼻窦炎、嗓子发干、恶心等症状[14]。而脲醛树脂胶中含有游离甲醛对人体有致癌性,使人易患白血病、哮喘病、咽炎等[9]。在室内环境主要污染物中甲醛排在首位,2005年甲醛已经被世界卫生组织确认为人体可致癌物。装修用人造板中游离甲醛从人造板中挥发出来的速度较慢,使室内空气甲醛含量长期超标。为此我国于2002年1月发布的强制标准GB18580-2001《室内装饰装修材料人造板及其制品中甲醛释放量》,强制人造板生产企业必须使用低甲醛释放量的脲醛树脂胶黏剂[10]。自2002年7月1日起执行,这就要实现脲醛现在脲醛树脂中游离甲醛含量一般依据欧洲标准判定,利用钻空法测量板材中的游离甲醛含量,椐此判定脲醛中游离甲醛含量,分为E1级(<10mg/100g)、E2级(<30mg/100g)、E3级(<60mg/100g),其中E1级和E2级属于环保型,而目前我国产品多为E2、E3级质量急待提高。 2.4降低游离甲醛含量的方法 2.4.1降低F/U物质的量比 降低人造板甲醛释放量的最有效手段就是降低甲醛与尿素的摩尔比(formaldhyde/urea),简称F/U),研究表明,随着F/U从1.60到1.05,板材的甲醛释放量可从90mg(以100g计)降到10mg以下。 Pizzi[19]认为,甲醛与尿素的摩尔比降至1.05∶1时,由于树脂中游离尿素含量过高,人造板的力学性能急剧下降,另外,其耐老化和耐水性能均有降低。但Mansouri[18]等报道了根据尿素与甲醛加成-缩聚反应机理,研究了在低甲醛脲醛树脂合成过程中原料组分的摩尔比、催化剂的用量、反应温度和反应时间等条件对产品的粘性、脆性、耐水性等性能的影响,从而开发合成了一种新型的脲醛树脂胶。该产品的试验结果表明,F/U为1、

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。

脲醛树脂胶黏剂热分解特性研究

脲醛树脂胶黏剂热分解特性研究 Studying the pyrolysis performance of the UF resin 小组成员:苟筱雯(组长)张海静姜彦菲杨洋辛意 指导老师:北京林业大学常建民教授 摘要:该课题测量了脲醛树脂的元素含量及其水分、灰分和挥发分含量;研究了在废弃人造板中的脲醛树脂胶黏剂的热解过程(热分解特性)。这些实验结果有助于从低品位的废弃人造板中安全高效地获取高活性、高抗菌性的生物油。 Abstract:T he ultimate and proximate analysis of the UF resin were investigated. The pyrolysis performance of the UF resin was studied. These results could be used in making hyperactivity and high anti-bacterial Bio-oil with waste wood-based panels. 关键词:废弃人造板,脲醛树脂,热解 Key words: waste wood-based panels, UF resin, pyrolysis 1.研究背景 随着化石能源的短缺和由于其过度使用带来的环境问题日益凸显,寻求并开发包括木材资源在内的可再生清洁能源是 21 世纪世界各国面临的最重要课题之一。木材作为生物质的主要存在形式之一,是自然界可再生资源的重要组成部分,在生物质资源中占有十分重要的地位。将木材合理地转化为能源或化工原料对于减少常规化石资源消耗、弥补化工原料不足、减少环境污染,实现资源、环境与社会的可持续发展,具有重要现实意义和广阔前景。 利用快速热解技术将低品位的木材资源转化为高品质的生物油,是目前国内外研究的热点,被认为是最具发展潜力的生物质能转换技术。快速热解是指在中温(500~650℃) 、高加热速率(104~105℃/s)和极短气体停留时间(小于2s)的条件下, 将生物质直接热裂解,然后使中间液态产物分子在进一步断裂生成气体之前快速冷凝,从而得 到高产量的生物油。生物油是一种棕褐色的液体,其含氧量极高,由醚、酯、醛、酮、酚、有机酸、醇等多种化合物组成。 随着木材工业的蓬勃发展,我国人造板产销量极具增长。然而在人造板大量、广泛使用的同时也产生了大量的废弃人造板。废弃人造板中有大量的木质纤维材料,是很有利用价值的资源,然而如果不对人造板进行合理处置,废弃在环境中或简单燃烧,会产

改性酚醛树脂胶粘剂配方

改性酚醛树脂胶粘剂配方 酚醛树脂主要是由酚和醛缩聚脱水制成的。它是最早用于胶粘剂工业合成树脂之一,随着酚和醛的用量比例和催化剂不同,可制成热固性酚醛树脂和热塑性酚醛树脂两大类。热固性酚醛树脂是用酚与醛以小于1摩尔比,在碱性催化剂存在下反应制成,二般配成水溶性树脂使用。热塑性树脂是用酚与醛以大于1摩尔比的用量,在酸性催化剂存在下反应制得,使用时必须加入六次甲基四胺等固化剂。由酚醛树脂为主要原料制得的胶粘剂有很多优点,如粘接性能好,耐热性和耐油性好。但它也存在一些缺点,如脆性大,剥离度低,需高温固化等。本剂是根据酚醛树脂胶粘剂存在的缺点,加入聚乙烯醇缩甲乙醛等助剂,使酚醛树脂胶粘剂的性能更加优越。 1.特点与用途 (1)在酚醛树脂中含有大量的羟甲基和酚羟基,极性大,粘接力强,金属和非金属均有良好的粘接性能。 (2)酚醛树脂中含有大量苯环,又能连成交联型结构,所以本剂有较大的刚性和优异的耐热性能。 (3)本剂耐高温老化和在空气中耐自然老化性能均佳。 (4)本剂耐水、耐油、耐化学介质、耐霉性能均较好,对金属不产生腐蚀。 (5)本剂绝缘性能、抗蠕变性能好。 本剂缺点是需高温固化,固化温度为180℃。 用于各种碳钢、合金钢和铝、镁、钛等合金;酚醛层压板、金属与非金属的蜂窝材料等的粘接。 2,原材料 (1)酚醛树脂I 棕红色粘稠液体。为热固性酚醛树脂。在常温或受热条件下可使其固化。易溶于乙醇、丙酮、苯、甲醇等有机溶剂,不溶于水。具有耐高温、耐酸、耐碱、强度高等特点。本剂的主要原料。选用工业品。 生产厂:辽宁辽阳前进化工厂、长沙树脂厂、上海新华树脂厂、天津树脂厂。

(2)聚乙烯醇缩甲乙醛白色或微黄色小颗粒。密度1.2 g/m2。用于配制高强度耐湿胶粘剂,配制漆包线漆、金刚砂轮高强度胶粘剂。本剂中用作胶粘剂。选用工业品。 生产厂:天津有机化工实验厂、贵州有机化工厂(清镇县)。 (3)正硅酸乙酯又名四乙氧基硅烷。无色液体。有酯味。混溶于乙醇、丙酮、汽油,几乎不溶于水,遇水缓慢分解。本剂中用作胶粘剂助剂。选用工业品。 生产厂:天津化学试剂一厂、大连油脂化学厂助剂分厂、四川自贡鸿鹤化工总厂、江苏如皋郭元化工厂、武汉炼油厂、上海试剂一厂、北京化工厂等。 (4)没食子酸丙酯、又名3,4,5—三羟基苯甲酸丙酯、五倍子酸丙酯。白色结晶性粉末或乳白色针状结晶。无臭,稍有苦味。由水或含水乙醇中得到一分子结晶水合物,105℃失水。易溶于乙醇、乙醚、丙酮,难溶于水、氯仿和脂肪。有吸湿性,对热稳定,对光不稳定。本剂中作抗氧剂。选用工业品。 生产厂:上海试剂一厂、北京化工厂、上海益民食品四厂。 (5)环己基苯基对苯二胺又名防老剂4010。白色粉末。露置空气中及日光下颜色变深。易溶于苯、丙酮、醋酸乙酯,微溶于汽油,不溶于水。本剂中用作防老剂。选用工业品。 生产厂:黑龙江牡丹江农药厂、南京化工厂。 (6)三乙醇胺见一中(三)粘多糖乳液。本剂中用作碱性剂。选用工业品。 (7)醋酸乙酯见五中(九)多功能脱漆剂。本剂中用作溶剂选用工业品。 (8)乙醇见一中(一)冬虫夏草润肤液。本剂中用作溶剂。i用工业品。 3.配方(质量份) 酚醛树脂1 175 聚乙烯醇缩甲乙醛 100 正硅酸乙酯 33

酚醛树脂胶粘剂快速固化研究进展

酚醛树脂胶粘剂快速固化研究进展 点击数:3840 发布日期:2007-10-30 欧亚男1,李建章1,雷得定2 (1.北京林业大学,北京100083;2.永港伟方(北京)科技有限公司,北京100080) 摘要:从酚醛树脂胶粘剂的合成催化剂选择、合成工艺改进、固化促进剂添加等几个方面 树脂胶粘剂快速固化研究进展。 关键词:酚醛树脂胶粘剂;快速固化 酚醛树脂固化后具有较好的胶合强度和优良的耐候性,是室外结构用胶合板等常用胶粘剂。但一般酚醛树脂固化需要较高的温度、较大的压力和较长的时间,其固化条件比脲醛树脂要苛刻得多,这对于实际生产是很不利的。降低酚醛树脂的固化温度,缩短固化时间具有以下意义:(1)避免过长时间的热压和过高的热压温度给人造板带来材积损失,提高产品性能;(2)降低设备投资与能源消耗;(3)保证产品质量,提高产品合格率;(4)提高生产效率。 为此,近年来国内外在酚醛树脂胶粘剂快速固化方面进行了很多研究,取得了很多成果。本文综述了从催化剂选择、改进合成工艺等方面促进酚醛树脂胶粘剂快速固化的研究进展。 1 催化剂 根据合成时酚和醛的摩尔比及介质的pH值不同,酚醛树脂分为热塑性酚醛树脂和热固性酚醛树脂2种,木材工业常用的是热固性的,是在碱性条件下(碱性催化剂)合成的水溶性酚醛树脂。 1.1 常用催化剂 在碱性催化剂(常用的有氢氧化钠、氢氧化钾、氨水、氢氧化钡等)作用下,苯酚的酚羟基电离成为负离子,促使酚核上的邻位和对位的活性增加,使酚的亲核性得到强化并与甲醛反应生成邻位或对位羟甲基酚,进一步生成多羟甲基酚。然后,这些羟甲基酚与苯酚或彼此之间脱水缩聚,形成亚甲基键或亚甲基醚键, 最后形成甲阶酚醛树脂[1]。 (1)氢氧化钠这是生产水溶性酚醛树脂最常用的强碱性催化剂。氢氧化钠催化合成的酚醛树脂水溶性好,施工方便。但氢氧化钠的强碱性会对胶的耐水性、介电性及胶接强度等[2]产生不良影响。氢氧化钠的催化机理可能是生成螯合环[3],即可能生成了一种钠甲2醛络合物或甲醛酚2钠络合者比例约为1:1.07;另一方面还由于金属离子催化作用仍然存在,固化时金属离子在树脂中仍然能够自由行动,促进固化。促进固化的效果与存在的金属离子的数量成正比。 1.3 复合催化剂 就是将2种或多种催化剂复合用于酚醛树脂的合成,这样能够使不同催化剂扬长避短。赵临五[10]等用复合催化剂和先进缩聚工艺制得的快速固化酚醛树脂胶粘剂具有低毒和快速固化的特点。时君友[11]等采用复合型催化剂(二价金属离子与一价金属离子的碱)、苯酚与甲醛物质的量比为1∶(2.1~2.3)及特殊的合成工艺制得的快速固化酚醛树脂胶,毒性低,固化快,在较低的热压温度下仍然具有较好的胶合强度。杨光[12]选用氢氧化钡和某种叔胺类催化剂共同作用,在适宜的反应条件下,制备出了游离酚含量较少,水溶性较好的酚醛树脂。 作为木材胶粘剂的酚醛树脂,羟甲基的含量与固化速度有很大关系。一般而言,羟甲基的含量越高,固化就越快。而控制催化剂就可以控制羟甲基含量[13]。伏传

第三章酚醛树脂胶粘剂

第三章酚醛树脂胶粘剂(PF) 定义:PF是酚类和醛类在催化剂作用下形成的树脂的统称。 在木材行业胶的使用排名:1——脲醛树脂;2——酚醛树脂 优点: (1)优异的胶接强度 (2)耐水,耐热,耐磨,化学稳定性好——特别是耐沸水能力强 缺点: (1)颜色较深,有一定的脆性,易龟裂 (2)水溶性酚醛树脂与脲醛树脂比较:固化时间较长,固化温度较高,对单板含水率要求严格(一般控制在5%~10%) 酚醛树脂被广泛应用于:耐水一类的胶合板,装饰胶合板,木材层积塑料及纤维板 ζ合成酚醛树脂的原料 合成酚醛树脂的酚类:主要是苯酚及其衍生物(二甲酚,间二苯酚,多元酚等) 醛类:主要:甲醛,还有:乙醛,糠醛 催化剂:盐酸,草酸,硫酸 一,苯酚 1,①苯酚:又称:石灰酸, ②分子式: ③结构式:【3个官能度】 ④分子量:【记】 ⑤熔点:沸点:密度: 2,来源:(1)合成苯酚(2)煤焦油苯酚 3,苯酚能溶于:乙醇,乙醚,氯仿,苯,丙三醇,冰醋酸,脂肪酸,松节油,甲醛水溶液及加息水溶液 4,苯酚:呈酸性(比碳酸若) 苯酚溶于氢氧化钠,生成酚盐: 酸性比碳酸弱,将CO2通入酚盐,使苯酚游离析出: 5,苯酚有毒,具有腐蚀性,刺激作用。常温下稍有挥发 二,甲酚 1,①分子式:(含有一个甲基的一元酚) ②分子量: ③3个同分异构体: 邻甲酚:对甲酚:间甲酚:

注意:官能度! 三,二甲酚 1,①分子式: ②分子量: ③沸点:211~225℃ ④二甲酚:含有2个甲基的一元酚——外观:无色或棕色的透明液体,其腐蚀性及毒性类似苯酚 2,六个同分异构体:【反应活性点不同】 2,3二甲酚:3,5二甲酚2,5二甲酚 2,6二甲酚2,4二甲酚3,4二甲酚 其中: (1)3,5二甲酚有3个反应活性点,能与醛作用形成网状结构热固性树脂 (2)2个反应活性点:2,3;2,5;3,4二甲酚——线性热塑性树脂 (3)1个反应活性点:2,4;2,6二甲酚——不能参加反应形成树脂 四,间苯二酚 1,分子式:分子量:结构式: 熔点:118℃沸点:℃ 2,间苯二酚:无色或略带颜色的晶体,具有轻微的二元醇气味。 在光及湿空气的作用下,间苯二酚颜色逐渐变红,能溶于水,醇,醚,甘油。难溶于苯3,间苯二酚:极弱的酸 4,间苯二酚与甲醛反应强(与苯酚比较) 五,醛类 1,醛类主要有:甲醛,糠醛,乙醛,丁醛 2,糠醛:无色具有特殊气味的液体。在空气中逐渐变为深褐色。

脲醛树脂胶黏剂的制备

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— 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: 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。 脲醛树脂的合成工艺 由于尿素和甲醛都是富于反应性的物质,尿素与甲醛的反应十分复杂,脲醛树脂合成工艺以及合成过程中的许多因素如原料组分的摩尔比、反应进行中的pH值、反应温度、反应时间等都会直接影响产品的性能和质量[11]。目前合成脲醛树脂的工艺主要有弱碱-弱酸-弱碱和强酸-弱酸-弱碱中低温两种工艺。我国工业生产中大多数采用的是传统的弱碱-弱酸-弱碱工艺,生产的脲醛树脂稳定性较好,胶接强度好,但游离甲醛含量难以控制,且能耗高[12]。崔昆明等[15]指出如果采用强酸低温的强酸-弱酸-弱碱工艺合成的脲醛树脂的主要特征是游离甲醛含量低,能耗低,但同时羟甲基含量降低,树脂的黏合性能下降,目前在工业上还没有得到广泛应用。除了上述两种工艺外,还有一直在弱酸条件下进行加成和缩合反应的。Zhang等[17]在研究反应液pH值对脲醛树脂性质和性能的影响时,采用pH值分别为、、等三种合成工艺,发现在不同工艺条件下,树脂的亚甲基桥键、亚甲基醚桥键Uron环等基团含量存在较大差异,并对相对分子质量的分布产生影响。结果显示弱酸合成工艺是平衡脲醛树脂甲醛释放和胶合强度的最佳选择。 游离甲醛的危害性 甲醛是一种挥发性有机化合物,人长期接触或者生活在有甲醛存在的环境中可引起咽炎、鼻窦炎、嗓子发干、恶心等症状[14]。而脲醛树脂胶中含有游离甲醛对人体有致癌性,使人易患白血病、哮喘病、咽炎等[9]。在室内环境主要污染物中甲醛排在首位,2005 年甲醛已经被世界卫生组织确认为人体可致癌物。装修用人造板中游离甲醛从人造板中挥发出来的速度较慢,使室内空气甲醛含量长期超标。为此我国于2002年1月发布的强制标准GB18580-2001 《室内装饰装修材料人造板及其制品中甲醛释放量》,强制人造板生产企业必须使用低甲醛释放量的脲醛树脂胶黏剂[10]。自2002 年7 月1 日起执行,这就要实现脲醛现在脲醛树脂中游离甲醛含量一般依据欧洲标准判定,利用钻空法测量板材中的游离甲醛含量,椐此判定脲醛中游离甲醛含量,分为E1级(<10mg/100g )、E2 级

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