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。
传统的脲醛树脂胶黏剂，其甲醛与尿素的摩尔比较高，游离甲醛含量常在1%—2%左右，甚至更高，在胶合板生产过程中有大量甲醛析出，污染环境，危害操作工人的健康，即使在产品使用过程中也仍会有甲醛释放出来。为了减少环境污染，保护消费者的健康，各国对人造板的甲醛释放制定了严格的法规。
近年来，为提高胶合板的质量推行二次预压成型工艺，即先在芯板一面涂胶与表板复合预压30—60min，对一次预压的板柸进行修补，然后对芯板未涂胶面进行二次涂胶，复上表板二次预压20—30min，再进行热压。制得的胶合板避免了叠芯和离缝现象，胶合板的外观及胶合质量大大提高。同时对脲醛树脂的试用期和预压性也提出新的要求，从一次涂胶到预压、修补、二次涂胶、二次预压至进热压机压板的时间长达4—6个小时，就要求调好的脲醛胶液的试用期与之匹配。而一次涂胶后的板柸，修补时要搬运并翻动，要求预压后的修补板柸有较好的冷胶合强度，修补时不致开裂，影响二次涂胶工艺。通常在调胶时，添加适当草酸、甲酸等有机酸类，降低脲醛胶液的ph值，使其在预压时有一定的冷胶合强度，满足修补工艺要求。[2]、[5]
二脲醛树脂在刨花板生产中的应用
刨花板用脲醛树脂的特点是甲醛与尿素的摩尔比较低，一般在1.2—1.6范围内。近年来继续向低摩尔比方向发展，可达1.05，甚至0.9.为了适应刨花板生产工艺要求，如树脂要求脱水，固体含量较高，一般要求60%—70%；树脂的粘度较低，但初粘性要好，以防止生产刨花板时出现散坯现象；树脂的水混合性要好，树脂能与石蜡乳液混溶，并且尽量不影响脲醛树脂胶黏剂的固化时间；要求具有较长的试用期，以保证拌胶刨花的胶的固化时间应大于用于芯层刨花用胶。[2]
三脲醛树脂在中密度纤维板生产中的应用
中密度纤维板的特性与生产工艺对脲醛树脂性能的要求与胶合板和刨花板不同。MDF用脲醛树脂胶有在纤维干燥前施胶，也可以在纤维干燥后施胶，也要适用于管道施胶。要求脲醛树脂的粘度控制在较窄范围内，胶的粘度低，初粘性小。渗透性好，以免纤维相互粘结成团，堵塞输送管道。所用脲醛树脂的固化速度比刨花板用的慢一些，有时用潜伏性固化剂。不同的施胶方式所用的脲醛树脂可以是相同的，但固化剂不同，纤维干燥前施胶要用潜伏性固化剂。MDF的胶合强度要求较高，如果胶结强度不够，热压后卸板时MDF容易分层。[5]、[6]
四脲醛树脂在细木工板生产中的应用
细木工板是在芯板两面覆盖一层或两层单板，经胶压而成的一类特殊胶合板，它的主要特性决定于芯板的结构和组成。细木工板根据芯板的结构，分为实心细木工板和空心细木工板两类。
细木工板表层材料的制造与普通胶合板相同，为了使细木工板强度高，型状稳定性好，通常控制芯层厚度为总厚度的60%—80%，所以有时细木工板俗称大芯板。
胶合板用脲醛树脂可用于生产细木工板。细木工板用胶属于冷固性脲醛树脂，要求固体含量高，粘度大为了是树脂具有较大的活性，甲醛与尿素的摩尔比比一般胶合板用的高。使用固化剂的用量也较多，一般氯化铵的用量为液体脲醛树脂重的1%—2%，因此固化快，胶合强度好，适用于冷压胶合。[5]、[8]
脲醛树脂的发展史
氨基树脂是热固性合成树脂中比较重要的一大类，而脲醛树脂则是目前用量最大的氨基树脂。脲醛树脂具有悠久的历史，早在1844年，B.Tollens首次合成脲醛树脂；1884年，Holzer从尿素与甲醛反应得到的缩聚产物中分离出亚甲基脲；1896年，C.Goldschmidt已经开始进行脲醛树脂生成机理的研究；接着Einhorn
Hamburger在1980年分离并鉴别出脲醛加成反应生成的一羟甲基和二羟甲基脲等初期产物；直到1918年，John发表专利，用尿素与过量工业甲醛加热反应，制成树脂状物质，并提出将所得到的粘稠溶液，用于织物浸渍和做胶黏剂等方面才激发起工业应用的兴趣。
在1920到1924年之间，Pollak Ripper二人在澳大利亚，G和N在德国先后获得一系列专利，揭示出多种树脂形成过程中的控制因素。P的研究主要是研制没有纤维填充剂的脲醛塑料粉，所研究的材料具有透明性，但非常脆、耐水性差、收缩性也大，没有使用价值。G和N则明确指出生产脲醛塑料粉的可能性。1924年，英国有限公司着手硫脲的研究，该公司研制出几种硫脲衍生物，并得到它们与甲醛的反应产物，他得到第一个有实验价值的成果是尿素与硫脲以相同的摩尔比与甲醛缩聚生成的化合物。1926年，英国有限公司首先制造出采用填充剂的脲醛塑料粉。此后有多种尿素—硫脲—甲醛树脂塑料粉问世。
1929年，美国Toledo Scale公司（后来的Plaskon责任有限公司）引进专利，并做了许多改进，使其尺寸稳定性、强度、韧性、耐水性和耐老化性有所提高，而且可以制成任意染色的模塑制品，其产品多种多样，被应用于很多工业部门。由于原料易得、价格便宜，第二次世界大战后在美国、前苏联、日本及西欧国家得到较大发展，广泛用于无线电路板、电器零件、餐具、玩具和日用品等方面，成为与人们日常生活密切相关的工业材料。
脲醛树脂发展初期，主要用于模塑粉，随后有广泛用于胶黏剂、纸张处理、纤维处理、涂料、迟效性肥料等很多方面。
1929年，德国IG公司的Farbenindustire将尿素和甲醛的初期缩聚物，在室温下用铵盐固化，得了第一个用作木材胶黏剂的专利，最初的商品名叫Kanrit Leim。第二次世界大战期间作为飞机、船舶等军用胶合板的胶黏剂，在美国、德国、日本等国得到迅速发展。其后，脲醛树脂的应用范围从胶合板逐步扩大到刨花板、细木工板、中密度纤维板等领域，成为人造板工业用的主要胶种。目前，无论在我国还是世界，脲醛树脂胶都是人造板工业中占绝对优势的胶种。
在脲醛树脂发展初期，无论纸膜塑粉还是胶黏剂，缩聚反应都在含水介质中进行。后来Farbenindustire探索了在非水溶剂（一般为醇类）中完成缩聚的影响因素，发表了一系列专利，得到的脲醛树脂作为烤漆基料。后来，Hodgins也研制了脲醛树脂基料，用酸性催化剂常温也可固化，在50—60摄氏度时固化迅速。而且，脲醛树脂涂料比三聚氰胺涂料的韧性好。但是在高温烘烤时，易发生褪色现象，是它的不足之处。为了弥补其缺点，现在多数是与三聚氰胺树脂混合使用。
纤维加工是脲醛树脂具有重要意义的应用，用脲醛树脂处理纤维和棉纱，可以改善纺织品的抗皱性能；通过脲醛树脂与纸浆纤维结合，可以提高纸张的湿强度。
1947年，美国的Rohner和Wood提出用尿素与甲醛反应生成亚甲基脲，作为迟效性肥料，以改善尿素施肥后流失大的缺点，获得了第一项迟效性肥料的专利。美国、日本及西欧各国先后将这种肥料用于谷类栽培试验中。
此外，脲醛树脂还可以用于皮革加工、无机纤维的粘结、铸造车间砂芯的粘结、石墨电阻和石膏增强、泡沫结构和离子交换树脂等方面，虽然用量少，却充分体现了脲醛树脂多种用途的性能。[1]、[5]、[6]、[7]
脲醛树脂的发展方向
脲醛胶是一种成本低廉、应用广泛的胶粘剂，主要用于人造板材料。脲醛胶具有较好的粘合强度、耐热性和耐腐蚀性；低分子量聚合物能溶于水，不需要有机溶剂；固化时间较短，在室温和加温条件下均能较快固化，固化后颜色浅，不污染制品。这些优点使脲醛胶成为人造板材用胶的主要品种，占人造板用胶量90%以上。 但脲醛胶也有其弱点，固化时收缩率较大，胶层易发生裂缝，耐水性差，而且含有游离甲醛。由于脲醛胶主要用于制造人造板，而人造板主要用于家具和室内装修，游离甲醛从人造板中挥发出来的速度较慢，使室内空气中甲醛含量长期超标，对人的健康不利。高游离甲醛含量的脲醛胶是造成“装修病”的主要原因，也是室内装修主要污染源。只有采用先进生产工艺，降低游离甲醛含量，才能符合日益严格的环保法规要求，保障消费者身体健康，因此环保型脲醛胶是脲醛胶发展方向。[3]、[9]
游离甲醛含量一般依据国际公认的欧洲标准，即用脲醛胶制成人造板后，利用钻空法测量板材中游离甲醛的含量，以此反映脲醛胶游离甲醛的指标。其中，游离甲醛级别指标E1 <10毫克/100克（下同），E2<30，E3<60，环保型脲醛胶是指E1和E2级脲醛胶。
脲醛胶主要有液体胶和粉状胶两种，液体胶浓度一般为50%，少量为80%浓度的浓缩液。液体胶能耗低、价格低，但运输费用高，销售半径小，贮存时间一般为1-2个月；粉状胶能耗高，价格高，但运输费用低，销售半径大，贮存时间可达2年。
脲醛胶消费主要集中在亚洲、西欧和北美。2000年，西欧脲醛胶消费量为200万吨（干重，下同），中国为100万吨，美国为75万吨，印度尼西亚为70万吨。2000年世界脲醛胶生产能力约为700万吨。在发达国家，脲醛胶生产厂一般独立于木材加工厂，生产专业化水平高，能力大，产品质量好。发达国家脲醛胶生产比较集中，年产能力在万吨以上的厂家有50多家，约占总年产能力的90%以上。目前发达国家主要使用E1级产品，E2级产品也有一定用量。
脲醛树脂固化剂硫酸铝的工作原理
脲醛树脂固化剂硫酸铝的工作原理
脲醛树脂固化剂硫酸铝的工作原理
引言
脲醛树脂是一种重要的化工原料，在许多领域都有广泛的应用。硫酸铝是脲醛树脂的一种常用固化剂，具有良好的固化效果和环境友好性。本文将深入讨论脲醛树脂固化剂硫酸铝的工作原理，帮助读者更全面、深刻地理解这个主题。
一、脲醛树脂的概述
脲醛树脂是一种合成树脂，以甲醛和脲为原料经缩聚而成。它具有很高的耐热性、耐酸碱性和耐候性，被广泛用于粘合剂、涂料、塑料等领域。脲醛树脂的应用领域十分广泛，如木材加工、纸张涂布、纤维增强材料等。
二、硫酸铝的作用机制
硫酸铝是一种常用的脲醛树脂固化剂，能够促进脲醛树脂的固化反应。其作用机制可以分为如下几个方面：
1. 酸催化作用：硫酸铝在脲醛树脂中起到酸催化剂的作用，促进脲醛树脂与胺类固化剂之间的反应。在此过程中，硫酸铝与脲醛树脂中的甲醛和脲发生反应，产生酸性物质，并进一步催化脲醛树脂与胺类固化剂之间的缩聚反应。
2. 交联反应：硫酸铝通过提供酸性环境，促使脲醛树脂中的脲团与胺类固化剂之间发生交联反应。这种交联反应能够将脲醛树脂中的分子连接成三维网络结构，使其形成耐热、耐酸碱、耐候性好的固体物质。
3. 导热作用：硫酸铝作为一个具有导热性质的物质，可以促进反应体系中的热量传递。这有助于提高脲醛树脂固化过程的速度和效率，促使脲醛树脂更加完全地固化。
三、脲醛树脂固化剂硫酸铝的应用
脲醛树脂固化剂硫酸铝在许多领域都有广泛的应用。以下是其主要应用方面的介绍：
1. 木材加工：硫酸铝在脲醛树脂胶黏剂中起到催化固化反应的作用，被广泛应用于木材胶合板、木质地板、家具等的生产过程中。通过脲醛树脂固化剂硫酸铝的使用，可以提高产品的耐热性和粘结强度。
2. 纸张涂布：在纸张涂布过程中，硫酸铝可以作为脲醛树脂固化的催化剂，促进树脂的交联反应。这可以提高纸张的硬度、耐磨性和耐水性，增加纸张的使用寿命和质量。
3. 纤维增强材料：脲醛树脂固化剂硫酸铝被广泛应用于纤维增强材料制备过程中。通过固化剂的添加，可以将纤维材料中的脲醛树脂进行固化，形成具有高强度、高刚度的复合材料。
脲醛树脂固化剂及其发展状况
1 脲醛树脂固化剂及其发展状况
1.1 脲醛树脂
1.1.1 脲醛树脂的重要作用
随着我国人民生活水平的不断提高，建筑装潢、家居装饰等对人造板的需求与日俱增，
我国人造板的产量和品种结构均有较大的变化，人造板胶粘剂也得以迅速发展。脲醛树脂占
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，制成的人造板(胶合板、细木工板、刨花板、中密度
纤维板(medium density fiberboard，MDF)等)有一定的耐水胶合强度，处理和应用容易。
1.1.2 脲醛树脂的性质及其制法
脲醛树脂(urea-formaldehyde resins) 尿素与甲醛反应得到的聚合物。又称脲甲醛树脂。
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。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。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。
1.2 脲醛树脂固化机理
1.2.1 脲醛树脂固化的经典缩聚理论
经典缩聚理论认为，当甲醛与尿素的摩尔比大于1．0时，脲醛树脂的合成与固化反应属
于体型缩聚；一般作为胶粘剂使用时，通过控制反应程度(低于凝胶点)先合成脲醛树脂初期
树脂，胶接制品时再进一步缩聚交联成体型结构。
经典理论认为，脲醛树脂初期树脂的生成分两个阶段。第一阶段即碱性介质中甲醛与尿
素的加成(羟甲基化)阶段，它取决于尿素与甲醛的摩尔比，可生成一羟甲基脲、二羟甲基脲、
凹凸棒土改性脲醛树脂胶粘剂性能的研究
第３４卷第１期 ２０１１年１月 非金属矿 ＮＯｉｌ—Ｍｅｔａｌｌｊｃ Ｍｉｎｅｓ Ｖｌ０１．３４ ＮＯ．１ Ｊａｎｕａｒｙ．，２０１ １ 凹凸棒土改性脲醛树脂胶粘剂性能的研究 沈青峰江利潘业才何兵兵 （ｏＦ国矿业大学材料科学与工程学院，江苏徐州２２１１１６） 摘要采用凹凸棒土改性脲醛树脂胶粘剂，研究了凹土添加量和热活化温度对树脂甲醛释放量和胶结强度的影响。结果表明：凹土添加 量在１０％～１５％时，树脂甲醛释放量降低了约２２．１％，且胶合强度下降不大；热活化温度控制在１５０￣２５０￣Ｃ，甲醛释放量至少降低了２３％，胶合强 度接近面粉填料树脂。 关键词 凹凸棒土脲醛树脂 甲醛释放量胶结强度 中图分类号：ＴＤ９８５；ＴＢ３３２文献标识码：Ａ 文章编号：１０００－８０９８（２０１１）０１－－００５３－０４ Ｓｔｕｄｙ ｏｎ Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ Ｕｒｅａ－－Ｆｏｒｍａｌｄｅｈｙｄｅ Ｒｅｓｉｎ Ｍｏｄｉｆｉｅｄ ｗｉｔｈ Ａｔｔａｐｕｌｇｉｔｅ Ｓｈｅｎ Ｑｉｎｇｆｅｎｇ Ｊｉａｎｇ Ｌｉ Ｐａｎ Ｙｅｃａｉ Ｈｅ Ｂｉｎｇｂｉｎｇ （ＳｃｈｏｏｌｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓ ＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆＭｉｎｉｎｇ ａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｘ￣ｈｏｕ．，Ｊｉａｎｇｓｕ ２２１１１＠） Ａｂｓｔｒａｃｔ Ａｔｔａｐｕｌｇｉｔｅ ｗａｓ ｕｓｅｄ ｔｏ ｍｏｄｉｆｙ ｔｈｅ ｕｒｅａ－－ｆｏｒｍａｌｄｅｈｙｄｅ ａｄｈｅｓｉｖｅ．Ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ａｄｄｅｄ ａｍｏｕｎｔ ａｎｄ ｈｅａｔ ａｃｔｉｖａｔｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｏｎ ｔｈｅ ｆｏｒｍａｌｄｅｈｙｄｅ ｅｍｉｓｓｉｏｎ ｃｏｎｔｅｎｔ ａｎｄ ｂｅｎｄｉｎｇ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｗｅｒｅ ｓｔｕｄｉｅｄ．Ｔｈｅ ｒｅｓｌ；ｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｗｈｅｎ ｔｈｅ ａｄｄｅｄ ａｍｏｕｎｔ ｏｆ ａｔｔａｐｕｌｇｉｔｅ ｗａｓ １ ０％￣１ ５％ｂｙ ｗｅｉｇｈｔ ｏｆｕｒｅａ－．ｆｏｒｍａｌｄｅｈｙｄｅ ｒｅｓｉｎ．ｔｈｅ ｆｏｒｍａｌｄｅｈｙｄｅ ｅｍｉｓｓｉｏｎ ｃｏｎｔｅｎｔ ｄｅｃｒｅａｓｅｄ ｂｙ ２２．１％．ａｎｄ ｔｈｅ ｂｅｎｄｉｎｇ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｄｅｃｒｅａｓｅｄ ａ ｌｉｔｔｌｅ．Ｗｈｅｎ ｔｈｅ ｈｅａｔ ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ ｗａｓ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｅ １ ５０—２５０￣Ｃ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｒａｎｇｅ，，ｔｈｅ ｆｏｒｍａｌｄｅｈｙｄｅ ｅｍｉｓｓｉｏｎ ｃｏｎｔｅｎｔ ａｔ ｌｅａｓｔ ｄｅｃｒｅａｓｅｄ ｂｙ ２３％，ａｎｄ ｔｈｅ ｂｅｎｄｉｎｇ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ａｐｐｒｏａｃｈｅｄ ｔｏ ｔｈｅ ｒｅｓｉｎ ｆｉｌｌｅｄ ｗｉｔｈ ｆｌｏｕｒ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ ａｔｔａｐｕｌｇｉｔｅ ｕｒｅａ．－ｆｏｒｍａｌｄｅｈｙｄｅ ｒｅｓｉｎ ｆｏｒｍａｔｄｅｈｙｄｅ ｅｍｉｓｓｉｏｎ ｃｏｎｔｅｎｔ ｂｅｎｄｉｎｇ ｓｔｒｅｎｇｔｈ 在众多人造板胶黏剂中，脲醛树脂胶黏剂（ｕｖ） 由于其在热压时固化时间短、使用方便、成本低廉、无 色透明等优点，现已占据了人造板胶黏剂总用量的 ９０％以上，成为最重要的木板胶黏剂。但脲醛树脂 在使用过程中释放的甲醛会刺激眼、鼻和呼吸道黏膜 等，若空气中甲醛浓度超过５０ｘ １０ 就会引起头痛、恶 心、鼻炎、肺癌，甚至死亡。而降低ｕＦ胶中甲醛含量 是降低甲醛释放量最有效的方法之一，但同时亦会降 低树脂其它方面的物理性能和机械性能。所以，研究 一种甲醛释放量低，由其制造的人造板的各方面性能 又符合国家技术标准的脲醛树脂胶，其意义是十分重 大的［１－６１。 在人造板的生产过程中，为了减少胶液用量，降 低生产成本，改善脲醛树脂的综合眭能，国内人造板生 产企业大多采用面粉、豆粉等为填料，其添加量约为树 脂的２５％～３０％。在世界粮食日益紧缺的今天，用可 食用的面粉来作为填料，确实是对有限粮食资源的巨 大浪费。矿物类填料具有价格便宜、来源广泛、资源充 裕、工业生产技术成熟等优点，现已成为众多工业领域 和相关学科的研究开发热点课题，在胶黏剂生产中具 有广阔的应用前景 。国内有关科研人员尝试利用矿 物材料（女Ⅱ蒙脱石、ｓｉＯ：、ＣａＣＯ，、ＴｉＯ ．）代替面粉作为 收稿日期：２叭０一ｌ１．－０８ ．５３． 填料，生产出低毒低成本的脲醛树脂胶１８－１１ｌ。 凹凸棒石黏土（以下简称凹土，ＡＴ），是一种层链 状含水富镁铝硅酸盐黏土矿物。凹土特殊的纤维结 构和大量的沸石孔道赋予了其巨大的比表面积，因类 质同象置换产生的结构电荷和硅氧断键导致孔道表 面存在大量的活性吸附中心，这些因素使得凹土具有 优异的吸附性能１１２－１３］，被广泛应用于物质的吸附脱色 处理［１４］ｏ本课题拟采用凹土代替面粉作为脲醛树脂 的填料，并研究其对脲醛树脂甲醛释放量和胶合强度 的影响，为制备低毒低成本脲醛树脂胶探索一种新方 法。 １ 实验部分 １．１ 实验原料及试剂 提纯凹土，盱眙某公司提供 的原矿凹土经过空气分级提纯产品；氯化铵，ＣＰ，上 海中秦化学试剂有限公司；脲醛树脂，徐州胜丰木业 有限公司提供，ｐＨ值为７．６，固含量４１．７％；乙酰丙酮， 分析纯，国药集团化学试剂有限公司；乙酸铵，分析 纯，上海苏懿化学试剂有限公司；木板，徐州胜丰木业 有限公司提供，杨木；面粉，市售。 １．２ 实验仪器及设备Ｄ／Ｍａｘ一３Ｂ型ｘ射线衍射仪， 日本理学（Ｒｉｇａｋｕ）公司；综合热分析仪ＳＴＡ ４０９ＰＣ， 德国耐驰仪器制造有限公司；ＷＤＷ－２０型微机控制电
脲醛树脂固化原理
脲醛树脂固化原理
脲醛树脂是一种热固性树脂，广泛应用于涂料、塑料和胶粘剂等领域。其固化原理主要涉及脲醛树脂分子间的交联反应。
脲醛树脂的固化过程通常分为两个阶段，即缩聚和交联。首先，脲醛树脂的分子中存在着多个活性基团，如羟基（OH）、胺基（NH2）和甲醛基（CH2O），它们在适当的条件下发生缩聚反应，生成大分子量的线性聚合物。在缩聚过程中，甲醛基发生自身缩聚，形成甲醛多聚体，同时甲醛与脲醛树脂分子中的羟基或胺基发生缩聚反应，形成醛胺键。
接下来的交联阶段是固化的关键步骤，通过加热或加入固化剂等条件下，醛胺键进一步反应生成三维网络结构，形成了固态的脲醛树脂。在交联过程中，醛胺键的形成使得分子间的化学键强度增加，从而提高了材料的力学性能和热稳定性。
脲醛树脂固化的过程不仅涉及缩聚和交联反应，还与条件和反应物种类有关。在固化条件中，通常加热是必需的，可以通过单独加热或与固化剂配合使用。加热会提高反应物分子的活性，促进缩聚和交联反应的进行。而固化剂的选择和掺量也会影响到固化反应的速率和程度。
此外，反应物种类的选择也会对脲醛树脂的固化产物和性能产生影响。脲醛树脂中的甲醛基和脲醛基在缩聚和交联反应中都起着重要的作用。不同的脲醛树脂有不同的化学结构和性能特点。例如，甲醛和尿素缩聚可得到尿素醛树脂，而甲醛和三聚氰胺缩聚则可得到三聚氰胺醛树脂。不同反应物种类的选择会影响固化产物结构和性能。
总之，脲醛树脂固化的原理是通过缩聚和交联反应形成三维网络结构的过程。固化条件和反应物种类的选择是影响固化反应速率和产物性能的重要因素。通过合理控制这些因素，可以获得具有优异性能的脲醛树脂材料。
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）
脲醛树脂形成的基本原理
第 1 页 共 4 页 脲醛树脂形成的基本原理
脲醛树脂胶从外观形式看，主要有液状和粉状树脂两种：①液体树脂胶是黏稠状的液体，固体含量随创造条件不同而异。该种树脂有较大的不稳定性，若生产工艺不严格控制，树脂的储藏期将大大地缩短，普通可储藏2～6个月。储藏期过长，逐渐变稠，甚至凝胶失去效用； ②粉状树脂胶需经喷雾干燥制得。因为它的低分子缩聚物能溶于水，不需特别溶剂，且能缩短固化时光，不论在常温或加热条件下均能很快固化，用法便利。粉状)脲醛树脂胶的储藏期可长达1～2年之久。 与的反应是非常复杂的。与都是富于反应性的物质，加之溶液中还含有其他物质，这些物质也参加响化学反应。尿素是阴离子反应体，是阳离子反应体。现就其在不同酸度条件下的反应介绍如下。 (1）碱性条件下反应在碱性条件下，甲醛分子内形成离子与尿素的-NH2中的N原子的非共有电子对相配位。第二，-NH2的H脱离，中和生成一羟甲基脲。反应式如下： 同样，另一个-NH2也和甲醛反应，生成。但是-NH2和-NH-的反应性差异很大，假如过量无数，也可生成三羟甲基脲和四羟甲基脲，它们的存在还惟独间接的证实。 反应还可以生成环状衍生物尤戎(Uron，杂氧-3,5-二氮环己基-4-酮，结构式如下）、一羟甲基尤戎以及二羟甲基尤戎。 第二，为了举行脲醛树脂的缩合反应，正如下节酸性下反应所述，必需考虑H+应成为羟甲基阳离子生成的缘由，由于[H+]=10-14/[OH-]([H+]=10-14/[OH]），所以H+离子少，即在碱性条件下，难以发生缩合反应。 (2)酸性条件下反应酸性下反应在脲醛树脂创造上是最重要的，左右这个反应的是反应液中氢离子的浓度。甲醛的水合物甲二醇在氢离子存在下生成羟甲基阳离子，这个阳离子与尿素中氮的非共有电子对配位，再使H+脱离，生成一羟甲基脲: 这是在酸性条件下的加成反应机理，再由这个一羟甲基脲脱水生成亚甲基脲，亚甲基脲与尿素结合生成亚甲基二脲，即举行以下的缩合反应：
脲醛树脂胶粉说明书
用途 胶合板、 木板贴面、 曲木家俱制造、 添加液胶中提升固含量、 模具铸造、 砂轮制造等。
特点 双组份, 使用方便, 胶合强度好, 耐侯性优异, 可高温及常温固化, 使用前将它溶解于水里, 与适
当改性剂（如面粉）及固化剂混合后, 即可广泛用于木材加工及其她行业胶粘剂。
参数
型号 M-101A M-101B M-103A M-103B
用途 通常型 泡胶型 纸品型 地板型
外观 白色、 自由流动粉末
粘度(25℃;胶: 水=2: 1) 2500～3500mPa.S
PH(25℃;胶: 水=2: 1） 7.5～8.0
比重(25℃;胶: 水=2: 1） 约1.220g/ cm3
细度 90%过80目筛
甲醛释放量 取决于涂胶量,涂胶速度,铺装时间及固化条件等,增填改性剂可有效降低甲醛释放量
包装及贮存 20kg/袋, 在温度25℃, 且干燥地方, 贮存期≥一年, 不可燃。
调胶 【重量比】胶粉5: 水3, 适量改性剂、 适量固化剂。先将清水倒入容器后加胶粉、 改性剂、 固化剂, 搅拌至完全溶解均匀即可使用。调好胶液活性期, 约为1.5～2小时（25℃）。
施胶 手动施胶可用胶刀、 胶刷;大面积过胶可用过胶机;胶应稍溢端头。
工艺要求
涂胶量 150～200g/㎡ 表面越粗糙, 用量越多
木材含水率 8～12% 影响固化时间
温度 热压≤105℃, 冷压（10℃以上） 气温低, 施压时间要延长
施压时间 6～8h 气温低于10℃, 最少需要12h
施压压力 8～15kg/ cm2 木材越硬, 压力越大
缷压后陈放时间 24～72 h 72h后, 胶合强度才最大
脲醛树脂粉 产品说明 使用过程中注意事项
➢ 胶粉和改性剂、 固化剂在使用前按合适百分比调配, 并搅拌均匀。按少配, 勤配为标准。
➢ 配好胶液在活性期内用完, 不然胶合效果会降低。
➢ 涂胶后, 最迟施压时间为10mins。
环保脲醛树脂(固化剂体系与其固化性能)
环保脲醛树脂（固化剂体系与其固化本能）之阳早格格创做
纲要
脲醛树脂的固化是将线型可溶性树脂转移成没有溶没有熔体型结构并赢得胶接强度的历程.固化剂是脲醛树脂胶接固化的闭键组成，其种类与用量皆市稀切效用固化树脂的本能.氯化按是脲醛树脂胶粘剂的保守固化剂，然而随着F/U的落矮、合成工艺的安排、改性剂的加进等支配，使脲醛树脂的固化历程、固化前的化教结构、固化个性等爆收改变，氯化馁已易以再谦脚脲醛树脂的胶接固化央供，人们钻研提出了多种固化剂体系.为此，综述了脲醛树脂胶粘剂的分歧固化体系及其固化个性.
闭键词汇: 脲醛树脂;固化剂体系;固化个性;树脂本能
序止
脲醛树脂的固化胶接常常是通过加进固化剂去真止的，固化剂是一种能将单体大概矮散物转形成下散物大概网状接联散合物的物量.固化是缩散反应的继承，是树脂赢得胶合强度的闭键历程.脲醛树脂正在固化历程核心，体系的pH值越矮，分子量删少越赶快，固化速度越快，即缩散脱火反应的速度与胶层中氢离子的浓度稀切相闭.果此，符合天采用固化体系战固化剂用量，使凝结正在胶层中的氢离子浓度得到统制是固化剂使用的闭键【1】.有很多酸性物量皆可用做固化剂，如硼酸、磷酸、氯化钱大概其余强酸钱盐及有机酸等，以及它们复合
得到的体系.
脲醛树脂固化体系种类繁琐，依照其组成不妨分为单组分体系、单组分体系及多组分复合体系;依照其固化个性不妨分为间接固化体系、潜伏型固化体系战微胶囊固化体系【2】.分歧典型固化体系对付脲醛树脂的固化个性分歧，所固化树脂的本能个性也没有尽相共.果此钻研分歧种类固化体系对付脲醛树脂固化个性的效用，不妨掀穿脲醛树脂的固化机理，特天是矮.F/U摩我比情况下的树脂固化机理，以及对付固化树脂本能的调控有着主动的意思.脲醛树脂保守固化剂氯化铰的固化体制是通过氯化钱与树脂中的游离甲醛反应，产死酸性物量从而促进树脂固化.然而正在矮F/U摩我比(矮游离醛) 脲醛树脂固化中，果为胶粘剂的游离甲
环保树脂胶和脲醛胶
环保树脂胶和脲醛胶
环保树脂胶和脲醛胶都是一种常见的胶水类型，它们在工业生产和日常生活中被广泛使用。
环保树脂胶是一种无溶剂的胶水，主要由合成树脂、添加剂和溶剂组成。相比传统的溶剂型胶水，环保树脂胶不含有害的挥发性有机物，对环境和人体健康更加友好。它具有粘接强度高、耐寒耐热、耐化学品腐蚀等优点，并且干燥速度快，可以用于多种材料的粘接。
脲醛胶是一种热固性胶水，主要由脲醛树脂、填充剂和硬化剂组成。它具有耐高温、耐化学腐蚀、耐水性好等特点，因此广泛应用于木工制品、家具、建筑材料等领域。脲醛胶的粘接强度高，具有良好的抗震动和抗老化性能。
然而，需要注意的是，脲醛胶在使用过程中可能会释放出甲醛等有害物质，对人体健康有一定影响。因此，在选择和使用胶水时，应根据具体需求和环境要求，做出合理的选择，并遵循安全使用的原则。
脲醛树脂制备
实验报告
胶黏剂技术 课程名称 实验名称 脲醛树脂粘合剂的制备实验
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 2.1 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
7.0~7.5，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 6~6.5。
④ 用氯化铵溶液调 pH 值为 4.2~4.5，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 6.5~7.0，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％NH4Cl 若干、脲 25g、
(2) 实验过程记录
日期 2014年 6月 20日 星期 五
时间 温度
14：30 ——
操作
取甲醛 68ml 至于三口烧瓶中，加入 NaOH
调节 PH 为 6.5
现象 备注
混合，无明显
现象
14：40 开 始 安装实验装置，搅 无明显现象