【文章內(nèi)容簡介】 中加 5%的甲醇、變性淀粉及分散劑、硼酸鹽、鎂鹽組成的復(fù)合添加劑等可以提高脲醛樹脂的貯存穩(wěn)定性。 另外，尿素和甲醛的質(zhì)量對脲醛樹脂的穩(wěn)定性也有一定影響。當(dāng)尿素中縮二脲含量低于 ％時，對樹脂反應(yīng)、基本性能沒有什么影響，但當(dāng)高于此范圍如高于 1％ 時，貯存兩個月后膠合強(qiáng)度明顯下 降。工業(yè)甲醛溶液中一般含量甲醇 6％～ 12％ ，甲醇除對甲醛有阻聚作用外，還影響樹脂縮聚時的反應(yīng)速度和貯存穩(wěn)定性。當(dāng)甲醇含量低于 6％ 時，樹脂反應(yīng)速度慢，貯存穩(wěn)定性差：而高于 6％ 時，反應(yīng)速度則比較平衡，樹脂的貯存穩(wěn)定性比較好。 第一章 前言 4 評價 脲醛樹脂膠黏劑 指標(biāo) 及測定方法 11 評價 液狀脲醛樹脂的技術(shù) 指標(biāo) 指標(biāo)名稱 樹 脂 用 途 冷壓用 膠合板和細(xì)木工板用 刨花板用 中、高密度纖維板 浸漬用 外觀 無色、白色或淡黃色無雜質(zhì)均勻液體 無雜質(zhì)透明液體 pH值 固體含量 /% ≥ ≥ 游離甲醛 /% ≤ ≤ ≤ 固化時間 /s ≤ ≤ 120 — 適用期 /min ≥ 120 膠合強(qiáng)度 /MPa ≥ 符合 GB/T — — — 內(nèi)結(jié)合強(qiáng)度 /MPa — — 符合 GB/T 中的規(guī)定 符合 GB/T 中的規(guī)定 — 板材甲醛釋放量 干燥器法 /（ mg/L） 符合國標(biāo) GB/T — 穿 孔 法 /（ mg/100g） — 第二章 實驗部分 5 第二章 實驗部分 實驗原料及儀器 原料及試劑 原料名稱 級別 純度 （ %） 來源 尿素 工業(yè)品 98 天津化工試劑三廠 乙二醛 工業(yè)品 50 天津市博迪化工有限公司 甲醛 工業(yè)品 37 昆明昆輝經(jīng)貿(mào)有限公司 NaOH 工業(yè)品 99 天津市凱通化學(xué)試劑有限公司 磷酸 工業(yè)品 30 主要儀器 儀器名稱 型號 生產(chǎn)廠家 電子 天平 JJ200 常熟雙杰測試儀器廠 電磁攪拌器 DJ— 1C 北京普析通用儀器有限責(zé)任公司 水浴鍋 DZF— 6090 上海一恒科技有限公司 pH 試紙 及 68 上海三愛思試劑有限公司 回流冷凝管 球形冷凝管 — 三口燒瓶 500mL — 溫度計 100℃ — 第二章 實驗部分 6 移液管 20mL — 玻璃棒 — — 實驗原理 脲醛樹脂是甲醛與尿素在一定條件下經(jīng)縮合而成。 ⑴ 尿素與甲醛的加成反應(yīng) 無論在堿性或酸性條件下，尿素與甲醛在水溶液中，都可以得到一羥甲基脲和二羥甲基脲。 H 2 N C N H 2O+ H C H O H 2 N C N H C H 2 O HO 尿素 一羥甲 基 脲 H 2 N C N H C H 2 O HO+ H C H O H O C H 2 N H C N H C H 2 O HO 一羥甲 基 脲 二羥甲 基 脲 研究表明，可逆反應(yīng)的速度是較大的。生成一羥甲基脲和二羥甲基脲的多少主要取決于配方中尿素與甲醛的配比。尿素相當(dāng)于四個官能團(tuán)的單體，但在反應(yīng)過程中，由于空間阻礙的原因，這些官能團(tuán)并不能全部參與反應(yīng)。當(dāng)尿素與甲醛等物質(zhì)的量反應(yīng)時，主要生成一羥甲基脲；若甲醛過量，可以生成較 多的二羥甲基脲。當(dāng)甲醛與尿素的物質(zhì)的量的比達(dá)到 2： 1 時，二羥甲基脲可以進(jìn)一步與甲醛反應(yīng)，生成三羥甲基脲。 H O C H 2 N H N H C H 2 O HCOH O C H 2 N H C N ( C H 2 O H ) 2OH C H O+ 二羥甲 基 脲 三羥甲 基 脲 一羥甲基脲是白色固體，易溶于水。二羥甲基脲是白色晶體，在水中溶解度較小，形成的中間產(chǎn)物若以一羥甲基脲為主，含有少量二羥甲基脲時，則反應(yīng)液透明；而以二羥甲基脲為主時，則反 應(yīng) 液渾濁。 第二章 實驗部分 7 ⑵ 羥甲基脲的縮聚反應(yīng) 羥甲基脲分子中由于存在活潑的羥甲基，它們可以相互進(jìn)行縮聚反應(yīng)生成大分子產(chǎn) 物。雖然羥甲基脲無論在堿性條件或是酸性條件下均可進(jìn)行縮聚反應(yīng)，但在堿性條件下進(jìn)行縮聚反應(yīng)速度較慢，所以縮聚反應(yīng)一般在酸性條件下進(jìn)行。在酸性條件下進(jìn)行縮聚反應(yīng)時，主要通過亞甲基鍵（ — CH2— ）將單分子連接起來，例如一羥甲基脲與尿素反應(yīng) [29] 尿素 一羥甲基脲 二羥甲脲與一羥甲脲反應(yīng) 一羥甲基脲 二羥甲基脲 上一個反應(yīng)生成的縮聚物分子中仍有羥甲基，可進(jìn)一步縮聚；而前一個反應(yīng)生成的產(chǎn)物中雖無羥甲基，但可與其它羥甲脲分子進(jìn)行縮聚，故反應(yīng)也可以進(jìn)行。 由于在堿性條件下，羥甲基脲進(jìn)一步反 應(yīng) 的速度很慢，因此目前生產(chǎn)上這階段都在酸性條件下進(jìn)行。工業(yè)生產(chǎn)的脲醛樹脂實際上是一羥甲基脲、二羥甲基脲、游離甲醛及大分子量聚合物的混合物。 [49] 第二章 實驗部分 8 脲醛樹脂合成工藝及實驗方案 脲醛樹脂合成工藝 將甲醛、乙二醛加入三口瓶中，開始攪拌，用 10%的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié) pH 值至～ 。加入 一次尿素，半小時內(nèi)升溫至 90186。C；測試并用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié) pH 值仍為 ～ ， 90186。C 左右保溫半小時；再次測試 pH 并用 20%磷酸調(diào)節(jié) PH 值為 ～，加入第二次尿素，保溫反應(yīng)；控制反應(yīng)終點，到達(dá)終點時保溫調(diào) PH 值為 ～。降溫至 60186。C，加入第三次尿素， 然后降溫至 35186。C以下，放料。 該工藝合成脲醛樹脂的穩(wěn)定性 :該工藝合成的脲醛樹脂的三個樣品放于熟料瓶中放置在 T=24℃條件下放置 43 天后自然固化 [1120]。 改性實驗方案 表 21 不同比例乙二醛添加量及固化時間對比 乙二醛添加量（甲醛摩爾比的百分比） 固化時間 1 % 1min50s 3 % 1min56s 5 % 2min32s 7 % 2min50s 9 % 2min50s 10 % 8min12s 第二章 實驗部分 9 固化時間與乙二醛添加量的關(guān)系110 110 116152170 17049201002003004005006000 1 3 5 7 9 10乙二醛添加量（甲醛摩爾數(shù)的百分?jǐn)?shù)）/%固化時間（S） 從圖表中可以看出，隨著乙二醛的加入量的增加，其合成樹脂的固化時間將會受到影響，當(dāng)乙二醛的量為甲醛的 9%（摩爾比）時其固化時間將發(fā)生明顯的改變。因此將乙二醛的加入量定為低于甲醛的 9%（摩爾比）來代替甲醛，并對比測試其合成脲醛樹脂的游離甲醛及膠合強(qiáng)度的變化。 第三章 合成脲醛樹脂性能檢測部分 10 第三章 合成脲醛樹脂性能檢測 部分 脲醛樹脂技術(shù)指標(biāo) 表 21 脲醛樹脂技術(shù)指標(biāo) 指標(biāo)名稱 外觀 無色透明液體 pH 值 ～ 游離甲醛含量 ≤ % 黏度 ≥ 30 s 適用期 ≥ h 固體含量 ≥ 48 % 貯存時間 ≥ 40天 脲醛樹脂壓制刨花板及性能測定 原料 試劑名稱 規(guī)格 生產(chǎn)廠家 氯化銨 分析純 — 脲醛樹脂 實驗室合成 — 改性脲醛樹脂 實驗室合成 — 含水率 6%刨花 云南松 昆明新飛林人