环保型脲醛树脂粘合剂的研究
脲素甲醛树脂及粘合剂的制备的实验现象
脲素甲醛树脂及粘合剂的制备的实验现象
脲素甲醛树脂及粘合剂的制备过程中的实验现象包括以下几点：
1. 溶液发生浑浊：在制备过程中，混合脲素和甲醛的溶液可能会发生浑浊，这是因为两种化合物开始发生反应导致溶液中存在微小悬浮物。
2. 凝胶的形成：随着反应的进行，溶液中的悬浊物逐渐凝胶化，形成一种胶状物质。
3. 凝胶的硬化：经过一段时间后，凝胶会逐渐硬化，变得更加坚固。
这是因为脲素和甲醛发生缩聚反应，形成了交联结构，使得凝胶的强度增加。
4. 反应溶液温度升高：脲素和甲醛的反应是一个放热反应，所以在反应过程中，反应溶液的温度会升高。
这些实验现象是制备脲素甲醛树脂及粘合剂时常见的观察结果，通过这些现象可以判断反应的进行和产品的形成。
需要注意的是，在进行实验时，应遵守实验安全操作规范，并保持良好的通风条件。
环保型脲醛树脂项目建议书计划书可研报告
环保型脲醛树脂项目建议书计划书可研报告项目名称：环保型脲醛树脂项目一、项目背景和目标目前，脲醛树脂在建筑材料、涂料、粘合剂等多个领域有广泛的应用。
然而，传统的脲醛树脂存在着环境污染和对人体健康的影响等问题。
为了推动可持续发展和环保事业的发展，本项目旨在研发和生产一种环保型脲醛树脂，替代传统脲醛树脂，以期实现环境保护和人体健康。
二、项目内容和方法1.研发环保型脲醛树脂配方：通过研究和探索，找到合适的替代物或者添加剂，用以替代传统脲醛树脂中的有害物质，并保持其性能和使用效果。
同时，研发过程中需要考虑生产成本和市场需求。
2.生产设备和工艺优化：引进先进的生产设备，并通过不断改进工艺、提高生产效率和降低能源消耗，提高生产效率和质量。
3.临床测试和验证：通过与专业机构合作，对新型环保脲醛树脂进行严格的临床测试和验证，确保其对人体健康的安全性。
三、项目实施计划1.前期准备阶段：对项目可行性进行论证，确定研发和生产的基本条件和要求，并进行市场调研和竞争对手分析。
2.技术研发和实验室测试阶段：建立专门的研发团队，进行环保型脲醛树脂的配方研发、实验室测试和性能评估。
3.生产设备引进和工厂建设阶段：根据研发结果和市场需求，确定生产设备和工厂布局，并进行设备采购和工厂建设。
4.临床测试和验证阶段：与专业机构合作，对新型环保脲醛树脂进行严格的临床测试和验证。
5.技术转让和市场推广阶段：对成功研发的环保型脲醛树脂进行推广和销售，同时寻找合适的合作伙伴进行技术转让。
四、项目预算项目预算主要包括研发费用、设备投资费用、工厂建设费用、临床测试费用和市场推广费用等。
预计总投资额为XXX万元。
五、项目效益和风险评估1.项目效益：推出环保型脲醛树脂将有助于减少环境污染和对人体健康的影响，提高产品竞争力，并为企业带来可观的经济效益。
2.风险评估：项目实施过程中可能面临市场需求的不确定性、技术研发难度等风险，需进行风险分析和规划，并采取相应的风险控制措施。
脲醛树脂研究报告
脲醛树脂研究报告
脲醛树脂是一种热固性树脂，通常是由三种物质混合而成，分别
为脲、甲醛和苯酚。
这种树脂的主要用途是作为粘合剂和涂料基材。
它具有耐化学腐蚀性、耐磨损性、耐高温性和防火性等优良特性。
脲醛树脂的制备过程相对简单，一般包括三个步骤：首先将脲和
甲醛混合，在碱性条件下进行加热反应，生成脲醛预聚体；其次在苯
酚存在下，将脲醛预聚体进一步聚合，制备成脲醛树脂；最后加入适
量的催化剂，使其热固化，形成固体树脂。
在工业生产中，脲醛树脂常常被用于制造木材板材、家具板材、
汽车内饰件、织物涂层、化肥包装袋、机械零件等各种产品。
这种树
脂不仅强度高、耐腐蚀，而且耐高温、难燃，因此使用范围非常广泛。
然而，脲醛树脂也存在一些潜在问题。
首先，它的制备过程涉及
到苯酚等有毒有害物质，如果操作不当，容易对生产工人造成危害。
其次，它的耐久性和抗水性较差，在潮湿环境中会出现开裂、变色等
情况。
此外，由于脲醛树脂本身的硬度较大，加工难度较高，因此在制造过程中需要技术要求高的工人。
总之，脲醛树脂是一种具有优良特性的热固性树脂，尤其是其耐高温、防火等性能，在工业生产中得到了广泛应用。
但同时，也需要注意生产中的安全问题，并寻找改进材料的方法，提高其耐久性和加工性，更好地服务于各个领域的需求。
环保型脲醛树脂胶粘剂的制备研究_姚海军
形成脲醛树脂的反应主要分为 加成反应 与缩聚 反应。其中
加成反应在弱碱性条件下发生, 缩聚反应 在弱酸性 条件下 发生。 因此本方案采用先弱碱后弱酸的工艺方法。
在 pH 为 7~ 8的 碱性 条件 下, 生成稳 定的 羟甲基 脲。甲醛 分子内形成离子 CH2O, C 与尿素的 NH 2 中的 N 原子的非共有 电子对相配位。其 次, NH 2 的 H 脱离, 中和 O, 生成 一羟 甲基 脲, 同样, 另外一个 NH2 也和甲醛反应, 生成二羟甲基脲, 但是
NH2 和 NH 的反应 差异很 大, 如果甲 醛过量, 也可 生成三 羟甲基脲和四羟甲基脲。
在 pH 为 5~ 6的 酸性条 件下, 甲醛 的水 合物甲 二醇 在氢离 子存在下生成羟甲基阳离 CH2 O, 这个阳离子与尿素 中的氮的非
* 基金项目: 广东省科技攻关项目 ( N o. 2005B12401011) ; 广东省自然科学基金项目 ( N o. 06108856 ) 。 作者简介: 姚海军 ( 1979- ) , 硕士, 主要从事材料合成研究。 E- m ai:l m indear@ dgu t. edu. cn
产品透明, 微显黏稠状 产品呈透明, 微显黏稠状。 产品呈透明, 微显黏稠状 产品程透明微粘稠状
存放一个月后
凝胶 凝胶
凝胶 呈水溶液状 呈水溶液状 呈水溶液状 呈微粘稠状
由表 1可以看出, 改变尿素与 甲醛的摩尔比可以 改变脲醛树 脂的外观, 保存稳定性和粘性等, 产品 必须密封保存, 虽然摩尔比 越高稳定性越好, 但是游离 甲醛含量 也越高, 所以尿 素与甲 醛的 摩尔比不能太高。同样, 摩尔比也不能太 低, 摩尔比过低, 二羟甲 基含量少, 没有参加反应的 一羟甲脲 和游离 尿素多, 致使胶 联度 下降, 影响胶接质量, 粘度随之减少, 贮存也不稳定, 会对产品质量 产生严重的影响。因此尿素与甲醛的摩尔比一定要适当。
环保型脲醛树脂胶粘剂的低温制成方法
环保型脲醛树脂胶粘剂的低温制成方法脲醛树脂粘合剂是国内外木材加工业中最主要的粘合剂，又称脲醛胶。
脲醛树脂是由尿素和甲醛在催化剂作用下经加成和缩聚反应生成的低分子量树脂，在使用时加人固化剂和助剂制成粘合剂;除了耐水性、耐久性稍差外，有很多优点，如原料易得，成本低廉，树脂无色或乳白色，固化后透明性高，对木材表面不产生污染且工艺简单，成本低等优点。
但脉醛树脂中的游离甲醛含量偏高，随着人们生活水平的提高，环保意识的日益加强，因甲醛超标所带来的对身心的危害越来越受到人们的关注[I-3]。
本文通过控制脉醛比、采用二次缩聚工艺，加人甲醛捕捉剂，在较强酸度，中低温度条件下实现树脂的合成，即减少脉醛树脂中游离甲醛的含量。
也减少了能源消耗。
1 脲醛树脂的合成机理尿素易溶于水，易吸湿结块，在水、稀酸、稀碱中不太稳定，因此脲醛树脂合成反应理论上分两个阶段，首先甲醛与尿素在弱碱性条件下进行加成反应，生成一轻甲基脉：在合成脲醛树脂的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到产品的性能和质量。
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[3]。
2 实验部分2.1实验原料尿素(工业级);甲醛(分析纯，37%一40%,)，氢氧化钠(分析纯)，PVA(1799)，三聚氰胺，NH4Cl ,梭甲基纤维素钠，盐酸(分析纯)，盐酸经胺(分析纯)，无水乙醇(分析纯)，澳百里酚蓝指示剂。
2.2 实验设备JJ--1 型定时电动搅拌器(国华仪器厂)，数显恒温水浴锅(HH一4，常州国华电器有限公司)，精密pH计(PHS二3C，上海雷磁仪器厂)，三颈烧瓶，温度计，滴定管，容量瓶等。
2.3 实验步骤2.3.1 聚乙烯醇(PVA)加人沸水中处理成均匀粘稠糊状。
2.3.2 将配有温度计，回流冷凝管，搅拌器的三颈烧瓶中加人37%的甲醛溶液54nd用30%的氢氧化钠溶液调节州值7.7一8.2之间，加人尿素28.9克，开动搅扦器，加热至50℃左右反应，反应6分钟中后加人经过预处理的PVA0.5克。
脲醛树脂的研究现状与研究前景
综述专论化工科技,2005,13(4):50～54SCIENCE &TECHNOLO GY IN CHEMICAL INDUSTR Y收稿日期:2005204214作者简介:严顺英(1982-),女,云南大理人,昆明理工大学在读硕士,主要从事精细化工、高聚物合成方面的研究。
33通讯联系人。
3基金项目:云南省教育厅科学研究基金项目(0112045)。
脲醛树脂的研究现状与研究前景3严顺英,顾丽莉33(昆明理工大学生化学院,云南昆明650224)摘 要:从脲醛树脂胶粘剂的合成机理、合成工艺参数及条件、游离甲醛含量的降低、树脂的改性、树脂的固化理论及化学构造等方面,综述了近几年来前人对脲醛树脂胶粘剂的研究进展,同时结合近期的研究工作,分析并提出了该合成树脂的未来研究方向。
关键词:脲醛树脂;合成机理;工艺;游离甲醛;改性;固化理论;化学构造中图分类号:TQ 323.3 文献标识码:A 文章编号:100820511(2005)0420050205 脲醛树脂(U F 树脂)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、不熔的末期树脂[1]。
脲醛树脂于1844年由B.Tollens 首次合成,1896年在C.G oldschmidt 等的研究后首次使用,而中国脲醛树脂是在1957年开始工业化生产的,1962年成为胶合板生产的主要胶粘剂。
脲醛树脂胶粘剂与其它胶粘剂相比具有许多优点,其中最大的优势是原料充足、价格低廉,是合成树脂中价格最低的[2]。
由于其优点被广泛应用于木器加工、胶合板、刨花板、人造板的生产及室内装修等行业,是目前粘合剂中产量最大的品种,占木材胶粘剂总产量的80%以上。
具有其它胶种难以取代的竞争力。
1 市场销售现状与展望1.1 市场销售现状脲醛树脂胶的消费主要集中在亚洲、西欧和北美等。
2001年西欧的消费量为2500kt ,美国消耗800kt ,印尼消耗750kt ,中国内地消耗达到1000kt 。
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。
绿色环保木材用胶黏剂的研究及应用进展
ｓｔ ａ ｉ ｎ ａ ｄ ｄ ｖ ｌ ｐ ｎ ｆ ｅ ｖ ｒ ｎ ｅ ｔ ｌｐ ｏ ｅ ｔ ｅ ｗｏ ｄ ａ ｈ ｓｖ ｓｗｅ ｅｄ ｓ ｒ ｅ ． ｉ ｔ ｎ ｅ ｅｏ ｍｅ ｔｏ ｎ ｉｏ ｍ ｎ ａ ｒ ｔ ｃ ｉ ｏ ｄ ｅ ｉ ｅ ｒ ｅ ｃ ｉ ｄ ｕ ｏ ｖ ｂ Ｋｅ ｒ ｓ Ｅｎ ｉｏ ｍｅ ｔ ｌ ｒ ｔ ｃ ｉ ｅ Ｗ ｏ ｄ ａ ｈ ｓｖ ｓ ｙ ｗｏ ｄ ： ｖｒ ｎ ｎ ａｌ ｐ ｏ ｅ ｔ ， ｏ ｄ ｅ ｉ ｅ ，Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ｄ ｖ ｌ ｐ ｅ ｔ ｙ ｖ ｓ ａ ｃ ｅ ｅｏ ｍ ｎ
格 的 限制 。在木 材 复合 材 料 生产 中 ， 用 最 多 的胶 使
黏剂 是 以 甲醛为 基 料 的 脲 醛树 脂 、 醛 树脂 和三 聚 酚
氰 氨 树脂 胶 黏剂 ， 以上 ３种 胶 的 原 料 均来 自不 可 再
体健 康 也有 负 面 的影 响 ， 发 绿 色环 保 的胶 黏 剂 势 开
在必 行 。
生 的化石 资 源 ， 矿 物 资 源 日益 减少 和 整个 社 会 环 在
本文 将对 木 质素胶 黏 剂 、 粉基 木材 胶黏 动 系 统是 电动 叉 车 的关 键 组 成 部 分 ， 必 须 符合 驾驶 性能 和 叉车 的动 力性 能要 求 。本 文从 实 际 应用 出 发 ， 以直 接 转 矩 控 制技 术 作 为驱 动 系 统 的异 步 电动机 调速 方 式 ， 电 动叉 车 驱 动 系统 的控 对 制 策 略 进 行 了 研 究 。 首 先 ， 统 硬 件 设 计 以 系
仅 给 环境 造成 影 响 ， 时给 人们 的身体 健康 带来很 大 的危 害 。本 文对 木 质 素胶 黏 剂 、 同 淀粉 基 木材 胶 黏 剂 、
环保 型脲 醛胶 等 几种 绿 色环保 木材 用胶 黏 剂 的研 究及发展 状 况进 行 了阐述 ， 指 出了胶 黏 剂 未 来 的发展 并
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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
甲醛:含量大于35%,工业级;尿素:纯度大于98%,工业级;甲酸、氢氧化钠、氯化铵:分析纯。
三聚氰氨、ＰＶＡ:工业级。
合成工艺
在反应釜加入一定量的甲醛,开动搅拌器,用20%浓度的氢氧化钠溶液调ｐＨ值为弱碱性～,加入第一批尿素和ＰＶＡ,恒温水浴加热,升温至80～8 5℃反应一段时间。
再加入第二批尿素,恒温反应一段时间之后加入第三批尿素和三聚氰氨,恒温反应一段时间。
用20%甲酸溶液调节ｐＨ值为～,进行缩聚反应,观察溶液的变化,确定胶液的混浊点———即胶液滴入40℃热水容器内能形成不溶的白雾团时即为反应终点。
再用20%浓度的氢氧化钠溶液调ｐＨ值为弱碱性～,加入第四批尿素,继续搅拌一段时间,再加入甲醛捕捉剂。
自然冷却至室温,出料。
性能测试
根据ＧＢ/Ｔ140741～18-93检测胶的性能,根据ＧＢ9846-88检测粘结的胶合板耐水性。
3结果与讨论
通过试验与理论分析,的制品中释放的甲醛来源可能有:(1)树脂合成时,由于反应的平衡的存在,尿素与甲醛反应不完全,导致树脂中含有大量的游离甲醛;(2)树脂合成过程中,不稳定的基团的生成,如:羟甲基、半缩甲醛、二次甲基醚键结构等的分解;(3)木材组分中的半纤维的分解、木质素脱甲氧基氧化也可能释放甲醛。
甲醛与尿素的摩尔比(ＦＵ比)
的性能的好坏与二羟甲基的含量有直接的关系,在一定范围内ＦＵ比增加,二羟甲基生成就越多,的交联度、胶合强度及其稳定性会相应提高。
但会使树脂的固含量下降,游离甲醛含量升高,产品的毒性就增大。
根据试验,游离甲醛含量、胶合强度随ＦＵ比的变化示于图1、2。
由图1可知,游离甲醛含量随ＦＵ比降低而降低,但当Ｆ/Ｕ摩尔比低于时,游离甲醛含量就降低不多。
由图2可知,的胶合强度随Ｆ/Ｕ降低而降低,在Ｆ/Ｕ低于时,胶合强度急剧下降,Ｆ/Ｕ低于时,胶合强度急剧下降,Ｆ/Ｕ在～,胶合强度降低较为缓慢,这是由于参加反应的甲醛减少,生成的二羟甲基减少,产生的一羟甲基数量增多,从而影响了树脂的交联度,树脂中的游离脲和未反应的羟甲基过多,导致胶合强度及胶液的稳定性下降,使得板材的物理应力急剧下降,的综合性能下降。
既要考虑降低游离甲醛含量,又要保证一定胶合强度,保证树脂的综合性能,所以我们选定ＦＵ比为宜。
改性剂对性能的影响
与其它木业用的胶粘剂相比有些不足,初低、耐热性、耐水性、耐老化性欠佳,弥补其不足,则加入改性剂。
常用改性剂为三聚氰氨和ＰＶＡ,试验结
果如表1所示。
由表1我们可知,加入了改性剂三聚氰氨和ＰＶＡ,树脂的胶合强度,耐水剪切强度都有所提高,但二者同时加入效果则更好。
这是因为中含有-ＯＨ和-ＣＯＮＨ2基团,在热水中易水解,稳定性差,加入三聚氰氨,引入三氮杂环,与-ＯＨ和-ＣＯＮＨ-基团反应形成稳定的结构,改变其耐水性。
加入聚乙烯醇,使其与甲醛反应生成聚乙烯醇缩甲醛,引入柔韧键,控制树脂交联度,使得树脂的脆性降低,初、韧性增加,改善胶层老化现象。
甲醛捕捉剂对游离甲醛的影响
自制甲醛捕捉剂Ｓ的最后加入,主要起到吸收游离的甲醛,在增加胶液的性能的同时使得胶粘剂残留甲醛减少,最终甲醛含量低于%,达到国家环保要求。
4结语
通过降低ＦＵ比,尿素分批加入,有效地降低了中游离甲醛含量,使胶液中的游离甲醛含量低于%,完全符合国家标准,满足环保要求。
通过添加改性剂,有效地改善的综合性能,研制的胶液性能稳定,初大,胶合强度高,耐水性、耐热性以及抗老化性都有所提高。
可广泛应用于冷、热加工,制备Ｅ1级板材。
[1]。