三聚氰胺改性脲醛树脂胶粘剂的研究进展
脲醛树脂及其制备方法和脲醛树脂胶及其调制方法
脲醛树脂及其制备方法和脲醛树脂胶及其调制方法
专利名称脲醛树脂及其制备方法和脲醛树脂胶及其调制方法
技术领域本发明涉及一种人造板用胶粘剂及其制备方法,尤其涉及一种胶合板用脲醛树脂及其制备方法和脲醛树脂胶及其调制方法。
背景技术 目前,多数人造板生产厂家采用的胶粘剂是脲醛树脂。其中绝大多数厂家使用的脲醛树脂是采用“弱碱-弱酸-弱碱”工艺生产的,主要原料是尿素与甲醛,改性时常添加一定量的三聚氰胺来提高耐水性与胶合强度、添加少量聚乙烯醇来提高初粘性(预压性),使用前往往要加固化剂(常用氯化铵)、填料(胶合板生产时常用面粉)等。
我国现在有数以千计的胶合板生产厂家,其中手工铺装、组坯的中小型工厂占大多数。由于生产条件限制,很多小型工厂在胶合板生产过程中,采用脲醛树脂胶,涂胶单板的闭口陈化时间往往很长,有的可以达到几个小时。而同时,这些工厂的生产空间一般不大,为了减少空气中的甲醛浓度,车间的门窗常常是开放的。虽然为了提高脲醛树脂胶的初粘性,保证预压效果,在脲醛树脂调胶时都加入了10-20%的面粉,但是在风大、湿度低的情况下,长时间的陈化往往使涂胶单板的边部出现陈化过度,造成板坯预压效果不好,热压后的胶合板还时常出现开胶情况。
发明内容
本发明的一个目的是针对以上问题提供一种用于胶合板的脲醛树脂及其制备方法,该脲醛树脂在合成过程中添加了高吸水性树脂,有效防止了胶合板生产中涂胶单板的陈化过度,保证涂胶单板即使在风大、湿度低的情况下进行长时间的陈化,也不会出现板坯预压效果不好和在胶合板热压后出现开胶情况。
本发明的另一目的是提供一种用于胶合板的脲醛树脂胶及其调制方法,在该脲醛树脂胶的调胶过程中加入了高吸水性树脂,有效防止了胶合板生产中涂胶单板的陈化过度,保证涂胶单板即使在风大、湿度低的情况下进行长时间的陈化,也不会出现板坯预压效果不好和在胶合板热压后出现开胶情况。
为实现上述目的,本发明的一方面提供一种制备胶合板用脲醛树脂的方法,在甲醛和尿素缩合反应过程中加入高吸水性树脂。
脲醛树脂胶黏剂的制备(实验报告)
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 2012.02.27—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(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。2.2脲醛树脂的合成⼯艺
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&TECHNOLOGYINCHEMICALINDUSTRY
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:TQ323.3 文献标识码:A 文章编号:100820511(2005)0420050205
脲醛树脂(UF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.Goldschmidt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
环境友好型胶合板用脲醛树脂胶黏剂的研究
第31卷第2期 2011年4月 西南林业大学学报 JOURNAL OF SOUTHWEST FORESTRY UNIVERSITY V01.31 No.2 Apr.2011
doi:10.3969/j.issn.1003—7179.201 1.02.015
环境友好型胶合板用脲醛树脂胶黏剂的研究
郑云武 , 朱丽滨 顾继友 郑志锋 黄元波
(1.西南林业大学木质科学与装饰工程学院,云南昆明650224; 2.东北林业大学材料科学与工程学院,黑龙江哈尔滨150040)
摘要:对不同固化体系下低摩尔比脲醛树脂胶黏剂的固化时间、适用期进行探讨,研究其对胶接性
能、甲醛释放量的影响。结果表明:不同固化体系,物理力学性能不同,胶接强度均达到国家标准II
类板的要求,甲醛释放量均达到Eo级。当使用NQ—J0~1,n 醛:n朦紊=1:1,V目化剖:m肢液=
5 mL:100 g,性能最佳。
关键词:胶合板;脲醛树脂;胶黏剂;固化体系
中图分类号:¥784;TQ433.431 文献标志码:A 文章编号:1003—7179(2011)02—0066—04
Study on Envi Friendly Urea—Formaldehyde ̄tudy nvlronment rlendly U rea ormaldehyde H—esm’ 一
Adhesives for Plywood Manufacture
ZHENG Yun—WU ,。,ZHU Li—bin。,GU Ji—you。,ZHENG Zhi—feng ,HUANG Yuan-bo
(1.Faculty of Wood Science and Engineering,Southwest Forestry University,Kunming Yunnan 650224,China; 2.College of Materia]Science and Engineering,Northeast Forestry University,Harbin Heilong ̄iang 150040,China)
脲醛树脂的制备实验报告
百度文库 - 让每个人平等地提升自我
1 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.................................................百度文库 - 让每个人平等地提升自我
2 ........................................2 2.1.3 脲醛树脂的特点...............................................................................3
2.1.4 脲醛树脂的组成...............................................................................3
MUF共缩合树脂的研制
研究报告及专论 粘接2006,27(3)
M U F共缩合树脂的研制
钟建荣
(湖南省会同林化厂,湖南会同,418300)
摘要:为缓解苯酚紧缺,进行了用三聚氰胺改性脲醛树脂(MUF树脂)取代酚醛树脂生产室外级胶合板的研
究。考查了三聚氰胺用量、反应工艺条件及增粘剂对MUF树脂性能的影响。抽样做胶舍板耐候性试验表明,MUF
树脂可取代酚醛树脂。
关键词:MUF树脂;胶粘荆;室外级胶合板
中图分类号:TQ433,4 31 文献标识码:A文章编号:1001—5922(2006)03—0025—02
1 前言 目前我国胶合板生产用胶粘剂主要是酚醛树脂与脲醛
树脂2种。酚醛树脂因耐老化、耐水煮性能优越,是生产I类
胶合板的主要胶种。但其颜色深,易污板面,单板含水率要
求苛刻,生产成本高,所以酚醛树脂胶合板用途有一定局限
性。脲醛树脂价廉、原料来源比较充足,但耐水性,耐老化性
差,属于室内级胶合板用胶。改进脲醛树脂胶耐水性的途径
是在树脂组成中引入环状分子。三聚氰胺作为改性剂,由于
降低了树脂的水解速度使脲醛树脂的耐水性得到提高。
2试验部分
2.1 原料
甲醛(F),37.0%±0.5%(质量分数);尿素(u),纯度≥
98%(工业级);三聚氰胺(M),纯度≥99.5%;液碱,30%±
l%(质量分数);甲酸,≥95%(质量分数)。
2.2工艺原理
原料配比:/I,(尿素):/I,(三聚氰胺)=1:0.25—0.35。
第1阶段:在/I,(尿素):/I,(甲醛)>2,pH值=7.5—8,0,
温度90 qc条件下,反应生成二羟甲基脲;
第2阶段:中间体形成后在pH值=4.5—6.0条件下缩
合反应生成初期线型脲醛聚合物;
第3阶段:二聚氰胺与甲醛在pH值=8—9条件下加成
反应生成一羟甲基三聚氰胺或二羟甲基三聚氰胺;
第4阶段:初期线型脲醛聚合物与一羟甲基三聚氰胺或
与三聚氰胺共缩合成反应,形成较大分子线型或等键型共聚
改性脲醛树脂甲醛与尿素的摩 尔比 及其影响
改性脲醛树脂甲醛与尿素的摩尔比及其影响
韩书广,刘启明
(南京林业大学丰材工业学院.江苏)
摘要:分析了三聚氰胺改性脲醛树脂甲醛与尿素的终摩尔比对改性树脂的固体含量、固化时
间、游离甲醛、胶台强度、预压强度、甲醛释放量的影响。结果表明,目含量随终摩尔比的增大
而减小一目化时间随终摩尔比的增大而显著缩短;胶合强度随终摩尔比的增大而增大;当终摩
尔比在1.0~1.1变化时,预压强度随终摩尔比的增大而减小:当终摩尔比在1.1~1.4变化
时.预压强度随终摩尔比的增大而增大;甲醛释放量与终摩尔比呈线性关系。终摩尔比不是影
响树脂中游离甲醛的最显著的因素
关键词:脲醛树脂:终摩尔比;胶台强度;于西压强度;甲醛释放量
脲醛树脂以其性能良好、价格便宜、颜色浅、技术成熟.在胶台板生产中得到广泛应用。国内的胶台
板生产由于机械化程度不高、芯板未整张化等原因,要求使用的脲醛树脂要有较好的预压性能,高摩尔
比未改性树脂能很好地满足这一要求,因此在很多胶合板生产企业,尤其是中小型企业应用广泛使用
高摩尔比脲醛树脂的突出问题是胶合板的甲醛释放量高,其危害性日益受到人们的关注。Mayerr的
研究表明,甲醛释放量和摩尔比呈抛物线型相关,即甲醛释放量随摩尔比的降低而降低,摩尔tgtg接近
于1一降低幅度越大。而甲醛-q尿素的摩尔比必须大于1,即甲醛必须过量.才能形成热固性树脂
A.Pizzi等认为摩尔比到1.05已经是极限较低的摩尔比会给树脂带来粘度大、固化时间长、耐水性
差等缺点。其次一人造板制品的胶合强度直接关系到其使用性能的发挥.大多数研究者指出,当甲醛与
尿素的终摩尔比小于L 4或1.5时.胶合强度随着摩尔比的降低而显著下降,低于1.2下降则更为明
显实际上,脲醛树脂的胶合强度可以由树脂的各项性能指标来判断。如固化时间较长的脲醛树脂胶
合强度会有所下降,而固化时问又随摩尔比的增大而喊小 ]。但终摩尔比即使降到1.0.经过改性的树
脲醛树脂胶黏剂
脲醛树脂胶黏剂(水基型)
【摘要】:脲醛树脂胶黏剂由于胶合强度好,使用方便,原料丰富,成本低廉,已成为占人造板工业用合成树脂胶粘剂总量的70%左右的主要胶种。但是,脲醛树脂胶制成的人造板存在甲醛释放量高、环境污染、有害人体健康的缺点。欧洲、美国、日本等发达国家对人造板甲醛的释放量限量均有严格规定,而且逐步提高甲醛释放限量要求。研究降低脲醛胶制的人造板甲醛释放量问题,一直是各国科技工作者的研究热点。目前,我国对人造板甲醛释放限量的规定已与世界发达国家接轨。此外脲醛树脂在模塑粉、纸张和纤维处理、涂料、铸造、包装材料、皮革加工、迟效性肥料等方面也有应用。
【关键词】:脲醛树脂 甲醛 尿素 胶合 胶黏剂
脲醛树脂胶黏剂的组成
一主要原料及规格
甲醛 36%
尿素 97%
氢氧化钠 30%水溶液
氯化铵 20%水溶液
脲醛树脂胶黏剂的特点
脲醛树脂胶粘剂的特点如下:
1)含有大量的羟甲基和酰胶基,能溶于水,并有较好的粘接性能。
2)在室温或加温至100℃以上均会迅速固化。
3)与脲醛树脂胶粘剂相比,固化后的胶层没有颜色,不会污染所粘接的物品,
4)粘接强度比动植物胶粘剂高。
5)毒性低,只是在固化时会释放有刺激性的甲醛。 6)配制容易,价格便宜。
7)耐老化。
8)工艺性好,使用方便。
它的缺点是:
1)脆性大,固化过程中易产生内应力而引起龟裂,
2)耐水性和粘接强度都低于酚醛树脂脂胶粘剂。
脲醛树脂胶粘剂广泛应用于木材、胶合板、层压板干玎竹术制品的粘接,如家具、包装箱、纺织器材、收音机和时钟的禾制外壳等。[3]、[4]
脲醛树脂胶黏剂的应用
一脲醛树脂在胶合板生产中的应用
传统的胶合板用脲醛树脂是由尿素和甲醛以摩尔比1:(1.4—2.0)缩聚合成。有浓缩型(脱水)和非浓缩型(不脱水)两种。为了适应胶合板生产多层压机自动装卸的工艺要求,胶合板用脲醛树脂应有良好的初粘性,即预压性。通常采用两种方法:一种是使用普通的脲醛树脂,通过加入一定量的豆粉或面粉(加量为树脂的6%—10%),改善胶的预压效果,已达到无垫板装卸的目的;另一种是在制备脲醛树脂过程中,加入聚乙烯醇改性,增加初粘性,已达到预压目的。
改性蜜胺树脂的研究现状及其主要应用
改性蜜胺树脂的研究现状及其主要应用
三聚氰胺又名蜜胺,是一种重要的氮杂环化工原料,以其为主要原料合成的蜜胺树脂(MF)具有较高的反应活性,现已被广泛地应用于木材、塑料、涂料、造纸、纺织、皮革等领域。为使蜜胺树脂满足不同应用领域的要求,必须对其进行改性。本文综述了蜜胺树脂在各应用领域中的改性方法。
1 蜜胺树脂的合成
蜜胺树脂又名三聚氰胺甲醛树脂(MF),一般是由三聚氰胺与甲醛在中性或微碱性条件下经羟甲基化生成各种羟甲基三聚氰胺,因三聚氰胺具有六官能度,所以这一反应过程往往得到的是多种加成产物的混合体;随后在微酸性条件下(pH值5.5-6.5)与羟甲基的衍生物进行缩聚反应而生成热固性氨基树脂。
三聚氰胺甲醛棚旨的反应受到温度、三聚氰胺/甲醛的物质的量比、pH值、固含量等因素的影响,-般随着反应温度的提高,甲醛含量的增大,三聚氰胺的溶解、反应速度都明显加快。Gordon对羟甲基加成反应动力学进行了研究,发现氨基(-NH2)和亚氨基(-NH2)的活性氢原子与甲醛的反应活性并不同,亚氨基较弱,氨基较强。Braun也研究了三聚氰胺和甲醛反应时,原料物质的量比和反应时间对一羟甲基物至六羟甲基物等不同产物比例的影响,发现易发生羟甲基反应而抑制次甲基反应的pH值是9。所以,三聚氰胺羟甲基化反应一般在碱性条件下进行,但同时还要注意pH值不宜过高,因为在强碱睦条件下,甲醛易发生Cannizzaro歧化反应,生成甲醇和甲酸。通常pH值控制在10.0以下,这样才能避免此类反应发生。
2 蜜胺树脂的改性
三聚氰胺树脂由于其独特的三嗪环结构以及羟甲基化合物较强的反应活性,使得该树脂在不同的领域中,其适用性会存在着一些不足,主要表现为韧性差、固含量低、贮存稳定性差、游离甲醛含量高等。因此有必要对三聚氰胺甲醛树脂材料进行改性,以提高其使用效果,扩大其应用范围。
2.1 蜜胺树脂材料的增韧改性
传统木材胶粘剂的改性研究进展
第26卷第4期 2008年12月 胶体与聚合物 Chinese JoumM of Colloid&polymer VolI26 No.4 Dee.2008 传统木材胶粘剂的改性研究进展 匡 毅 (江汉大学化学与环境工程学院武汉43005 1) 摘 要本文介绍了脲醛胶、酚醛胶、三聚氰胺一甲醛胶和白乳胶等传统胶种的低醛改性研究进展,并对木材 胶粘剂的发展进行了展望。 关键词木材胶粘剂;低醛;改性 木材胶粘剂不仅用量大、品种多,而且其用 量已成为衡量一个国家或一个地区木材工业技 术发展水平的重要标志。据报道,2005年我国胶 粘剂产量约为437.2万吨,而木材工业的用胶量 占全部胶粘剂生产量的80%,约为339.1万吨; 但其中的大部分是三醛胶(脲醛UF胶、酚醛PF 胶和三聚氰胺一甲醛MF胶),其次就是白乳胶 (聚乙酸乙烯酯)。目前我国胶粘剂消费规模最大 的行业是木材加工业,占整体46.23 ;其次是建 筑业,占18.87%;再次是包装业、纸加工业和制 鞋业,分别占12.41%、5.85%和5.85%。据胶粘剂 行业专家预测,仅在2008年我国胶粘剂产量的 增幅将达到10.92%;消费量的增幅则更高,达到 36.47%v】。业内人士分析,未来5~10年,我国胶 粘剂消费仍将以较快的速度增长,胶粘剂行业将 有一个较大的发展,行业前景看好。但“三醛”胶 的原料中都含有甲醛,因此产物里不可避免的也 含有游离甲醛,而甲醛是一种潜在的致癌物质, 同时会刺激眼睛,咽喉发炎,损害呼吸道。人们的 生活质量意识和环境意识在不断提高,对解决甲 醛造成的污染问题高度重视,因此解决含醛胶粘 剂及其制品的低毒化是刻不容缓的事。 1脲醛胶的改性 脲醛树脂胶粘剂作为一种热固性高分子合成 胶粘剂,因其原料丰富、生产简单、使用方便、成 本较低及粘合强度高等优点而得到广泛应用 , 但也存在耐水性和稳定性差,胶层较脆、耐久性 差,不利于储存和运输,粘度变化快、不宜连续涂 胶,游离甲醛含量高、环境污染严重等缺陷[5161。 当前生产低毒脲醛树脂胶粘剂的方法主要 有:降低u/F(甲醛/尿素)的摩尔比;控制缩聚 条件;加入改性剂进行共缩聚;加人甲醛捕捉剂 等【7J。因合成工艺仍不十分完善,存在着或增加脲 醛树脂胶的生产成本、或使脲醛树脂胶胶合强度 及其他理化性能下降、或导致人造板生产效率降 低(热压时间延长)等问题,因而绝大部分研究仍 然停留在实验室阶段。 钱建中【s]以H20 为氧化剂制作氧化淀粉,并 加入到脲醛树脂中,制备改性UF树脂。通过介绍 改性UF制胶的机理、工艺及影响因素,及与常规 脲醛树脂胶黏剂的性能对比,结果表明,改性UF 树脂的胶合强度、耐水性、耐老化性均有明显提 高,游离甲醛含量明显降低。 吴蓁[91等采用羟基丙烯酸酯和水性聚氨酯改 性脲醛树脂胶粘剂,既可降低游离甲醛含量,又 能明显提高黏合强度及耐水性,且改性效果随改 性剂用量的增加而增加。低玻璃化温度(L)的羟 基丙烯酸酯树脂本身具有优良的黏结性和耐水 性,其羟基又可与脲醛树脂缩聚物中的活性基团 反应,能降低胶层固化后保留的亲水基团量,并 可与木材上的羟基、羟甲基发生化学反应形成化 学键,提高胶层耐水性,同时降低脲醛树脂中的 游离甲醛。聚氨酯具有优异的黏结力,是一种高 性能的黏合剂。在改性反应中,它既与脲醛树脂 物理共混又发生相互基团(端异氰酸酯基与羟 基)之间的反应,反应后将聚氨酯大分子链连接 到脲醛树脂上,并生成氨酯键及脲键,如此既可 减少醚键及游离甲醛的生成,又提高了脲醛树脂 的黏合强度及耐水性。聚氨酯树脂对脲醛树脂黏 合强度的改进最为明显,但对耐水性的改性效果 稍差;而高羟基含量的丙烯酸酯树脂比低羟基含 量的改性效果好。 收稿日期:2008—10—09
