【正文】 三聚氰胺對(duì)脲醛樹脂進(jìn)行改性，以達(dá)到降低膠黏劑中游離甲醛含量的目的。三聚氰胺改性脲醛樹脂的研究Study on Performance of Modified UreaFormaldehyde Resin目 錄摘要 ⅠAbstract II引 言 1第一章 緒論 甲醛、三聚氰胺產(chǎn)品概述 2 2 脲醛樹脂合成中的問題 3 3 3 4 4 6 6 6 6 6 6 研究意義和內(nèi)容 7 研究意義 7 研究?jī)?nèi)容 7第二章 實(shí)驗(yàn)部分 8 脲醛樹脂的合成 8 合成機(jī)理 8 10 實(shí)驗(yàn)方法 10第三章 結(jié)果與討論 13 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析 13 13 14 16，用乙酸作為酸性催化劑下的熱失重圖 16 17 18結(jié) 論 20致 謝 21參考文獻(xiàn) 22三聚氰胺改性脲醛樹脂膠黏劑的研究摘要：脲醛樹脂膠黏劑具有價(jià)格便宜、固化速度快、粘結(jié)力好、制造方便等優(yōu)點(diǎn)，但也存在游離甲醛含量高的問題，對(duì)人體造成危害。本文在溫度、反應(yīng)過程等條件不變的情況下，用不同甲醛（F）和尿素（U）的摩爾比，加成階段PH值，三聚氰胺占尿素的比例三個(gè)因素對(duì)合成的脲醛樹脂(UF)膠黏劑性能進(jìn)行了工藝優(yōu)化。結(jié)果表明：隨著F與U摩爾比的升高,脲醛樹脂中游離甲醛含量明顯升高；，三聚氰胺加入量占尿素的2％時(shí)是最優(yōu)條件；通過正交試驗(yàn)優(yōu)化后甲醛釋放量明顯降低，粘度變化適中。關(guān)鍵詞：脲醛樹脂。 三聚氰胺。 The optimal conditions was the formaldehyde and urea mole ratio to , addition phase pH to and the amount of melamine accounted for 2% of urea。 free formaldehyde。 copolymerization modificationII引 言脲醛樹脂粘合劑在1884年合成成功，1931年在市場(chǎng)上開始銷售，它具有成本低廉，原料來源廣泛，膠黏性能好等優(yōu)點(diǎn)。但是,脲醛樹脂膠黏劑存在著耐水性差, 耐老化性能差、貯存時(shí)間短、固化以后膠層的脆性大、游離甲醛含量偏高的問題。甲醛有毒，有致癌作用，所以隨著生活質(zhì)量的提高人們對(duì)家具、涂料等與生活相關(guān)的產(chǎn)品中的甲醛含量的問題廣泛關(guān)注起來。在合成三聚氰胺脲醛樹脂時(shí)，通常是采用共混或者共聚的方法。本文就是用共聚的方法在對(duì)其他的性能作用良好的前提下來減少游離甲醛的含量。通過改變反應(yīng)過程中的甲醛、尿素的摩爾比，加成階段的pH值，三聚氰胺占尿素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)三個(gè)變量做正交試驗(yàn)得出最優(yōu)方案，在最優(yōu)方案的基礎(chǔ)上比較酸性催化劑甲酸，乙酸的優(yōu)劣，以及在第三次加入尿素的量稍微增加來減少甲醛含量。第一章 緒論、甲醛、三聚氰胺產(chǎn)品概述尿素是一種由碳、氮、氫組成的有機(jī)化合物；化學(xué)式為 CON2H4或者(NH2)2CO ，分子質(zhì)量為60，是國(guó)際非專利藥品，英文名稱是 Carbamide。而且尿素還是第一種人工以無機(jī)物質(zhì)合成得到的有機(jī)化合物。甲醛也叫做蟻醛，是最簡(jiǎn)單的醛類，它的化學(xué)式是HCHO，熔點(diǎn)92℃，沸點(diǎn)21℃,它是一種可燃、無色并且具有刺激性的氣味的氣體。3540％的甲醛水溶液叫做福爾馬林。三聚氰胺（英文名：Melamine），是一種三嗪類分子立體結(jié)構(gòu)，含氮雜環(huán)的有機(jī)化工原料。分子式C3N6HC3N3(NH2)3，三聚氰胺物理化學(xué)性質(zhì)是；三聚氰胺是純白色的單斜棱的晶體，無氣味，熔點(diǎn)常壓下是354℃，加熱升華溫度是300℃，溶于熱水、甲醇、甲醛、乙酸、熱乙二醇、甘油、吡啶等；微溶于冷水，熱乙醇，不溶于醚，苯，四氯化碳。三聚氰胺顯弱堿性。被廣泛應(yīng)用在涂料，木板，紡織，醫(yī)藥，塑料等行業(yè)。2008年9月曾經(jīng)轟動(dòng)一時(shí)的三鹿奶粉事件就是因?yàn)槟谭壑屑尤肓巳矍璋酚脕硖岣叩空`導(dǎo)消費(fèi)者，讓消費(fèi)者以為蛋白質(zhì)含量高。雖然三聚氰胺與三聚氰酸共同作用下才能導(dǎo)致腎結(jié)石，但是三聚氰胺在胃酸作用下可以生成三聚氰酸，所以只要有三聚氰胺就可以導(dǎo)致腎結(jié)石。脲醛樹脂膠黏劑具有毒性小、耐光性好、成本低、固化后透明度高、膠接縫無顏色、污染小、粘接強(qiáng)度和耐水性能均優(yōu)于動(dòng)物膠的優(yōu)點(diǎn)，一直是木材工業(yè)中應(yīng)用廣泛的膠粘劑[4]。因此，研究脲醛樹脂膠合成新的工藝條件，生產(chǎn)具有耐水性好、耐高溫、游離甲醛含量較低的低毒性的脲醛樹脂膠已經(jīng)成為當(dāng)下的迫切需求，有十分重要的意義。在近10多年我國(guó)的研究者也在通過改良膠粘劑得配方、合成的工藝條件、加入甲醛捕捉劑等方法對(duì)降低游離甲醛含量方面投入了大量的精力，并且也取得了長(zhǎng)足的進(jìn)展。三聚氰胺樹脂的研究始于1938年，瑞士的Gwidmer博士用三聚氰胺與甲醛合成了三聚氰胺甲醛樹脂，并在1939年實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化[7]。我國(guó)的研究始于80年代，后來相繼研究成功用于刨花板和中低密度板的三聚氰胺脲醛樹脂膠粘劑，性能可與國(guó)外同類產(chǎn)品媲美[10]。 脲醛樹脂合成中的問題現(xiàn)在甲醛被認(rèn)為是一級(jí)致癌物質(zhì)，甲醛具有較高的毒性，在我國(guó)有毒化學(xué)品控制的名單上，甲醛高居第二位，甲醛能夠?qū)е卤乔话┖捅嵌话┘鞍籽?，同時(shí)是鼻癌、咽喉癌、皮膚癌的誘發(fā)因素。甲醛對(duì)孕婦的危害也很大，它可以引起染色體變異從而使新生兒致癌致畸。由于膠黏劑在室內(nèi)裝修，涂料、合成木板等的大量使用，與人們生活息息相關(guān)，現(xiàn)在家具、涂料等的游離甲醛釋放量已經(jīng)受到人們的廣泛關(guān)注，國(guó)際上已經(jīng)有相關(guān)的規(guī)定用來規(guī)范樹脂膠黏劑的毒性，中國(guó)也早在2002年7月1日就頒發(fā)了“室內(nèi)裝飾裝修材料人造板及其制品中甲醛釋放限量強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)”GB 185802001，室內(nèi)使用時(shí)的游離甲醛釋放量要達(dá)到C5級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(10mg／100g)[11]。脲醛樹脂中的游離甲醛釋放主要是來自于三個(gè)方面；（1）脲醛樹脂合成過程中反應(yīng)不完全剩余的甲醛；（2）羥甲基與甲醛在水解降解過程中的共縮聚反應(yīng)生成了不穩(wěn)定的基團(tuán)；（3）亞甲基胺交聯(lián)反應(yīng)的可逆性能促進(jìn)水解；同時(shí)在一些溫度較高、濕度偏大的環(huán)境下，木材中的半纖維素也會(huì)與樹脂膠黏劑反應(yīng)生成縮甲醛，一定條件下會(huì)分解釋放出甲醛。在堿性條件下，三聚氰胺能夠和甲醛合成羥甲基三聚氰胺，并且與三聚氰胺結(jié)合的甲醛不太容易水解[12]。脲醛樹脂在合成的過程中，會(huì)產(chǎn)生大量的親水性基團(tuán)，如OH、NH、NHCONH等。脲醛樹脂還存在儲(chǔ)存時(shí)間短的問題。對(duì)一部分親水基團(tuán)(如CH2OH)起到封閉作用；同時(shí)三聚氰胺具有弱堿性，能起到緩沖作用，抑制pH的降低，從而一定程度上防止和減緩酰胺基的水解。一般來說，三聚氰胺的含量具有一個(gè)最佳值，超過這個(gè)值耐水效果會(huì)降低，這是因?yàn)楦弑壤腇/U和高含量的三聚氰胺能產(chǎn)生較多的分支結(jié)構(gòu)，從而攜帶更多的羥甲基基團(tuán)。脲醛樹脂(UF)膠黏劑因其原料來源豐富、成本低廉以及良好的膠接性能，在木材加工行業(yè)得到廣泛的應(yīng)用，但它也存在一些缺點(diǎn)，如不耐沸水、膠層易老化以及在生產(chǎn)和使用過程中存在著嚴(yán)重的甲醛污染問題[15]。在UF分子中引入三聚氰胺，由于形成了三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，可以封閉許多吸水性基團(tuán)，同時(shí)三聚氰胺顯堿性可以中和膠層中的酸，在一定程度上防止和降低了樹脂的降解和水解速度，從而提高UF的耐水性。浙江林學(xué)院的傅深淵[18]、浙江工業(yè)大學(xué)張新慶、廣東佳力木業(yè)公司的胡平輝聯(lián)合進(jìn)行了工業(yè)性試驗(yàn)研究，結(jié)果表明：選用甲醛與尿素的物質(zhì)的量比≤，使用三聚氰胺一聚乙烯醇為改性劑，改進(jìn)合成工藝，添加偶聯(lián)螯合劑(％)等，使用工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備，可以生產(chǎn)出綜合性能較好的低毒脲醛膠(％％)膠合板甲醛釋放量達(dá)到E1級(jí)()，力學(xué)性能符合GB／T 98461988及GB 151041994標(biāo)準(zhǔn)要求。結(jié)果說明三聚氰胺在共縮聚的情況下比在共混的情況下更能容易的參與到樹脂的合成中去，并且產(chǎn)物比較均勻，膠和強(qiáng)度更好。朱國(guó)偉，馮園園，宋麗娟[20]在三聚氰胺改性脲醛樹脂膠黏劑的合成中(河南煤業(yè)化工集團(tuán)中原大化公司，河南濮陽457004)得出在溫度和pH值等條件不變的情況下，不同的甲醛(F)和尿素(U)配比對(duì)合成的脲醛樹脂(UF)膠黏性能的影響，并且通過用不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的三聚氰胺(M)加入