一(yī)、脲醛樹(shù)脂膠配方
組分(fēn) 用量/g 組分(fēn) 用量/g
工(gōng)業甲醛(36%) 960 氫氧化鈉(30%) 适量
尿素(含氮量46.6%) 370 甲酸(20%) 适量
制備 将甲醛投入反應器,攪拌,用氫氧化鈉溶液調ph值爲7.5,加熱至40℃時,加入占總量3/4的尿素,在50-60min内将溫度升至90℃,保持20min。加入剩餘的尿素,在90℃下(xià)反應40min。用甲酸調ph值爲5.3-5.6,于92℃保溫30min,之後逐漸升溫至97℃。當黏度達到要求後,立即用氫氧化鈉溶液調ph值爲7.5-8。真空脫水,當脫水量達到甲醛含水量的65%時停止脫水。降溫,同時用氫氧化鈉溶液調ph值爲7-8。當降溫至50℃時放(fàng)料。
用途 本膠在家具的生(shēng)産過程中(zhōng)主要用作鋸末的黏結材料。以本膠、鋸末、裝飾紙(zhǐ)爲原料,制作桌面、凳椅面、建築組合件等模壓木制品,生(shēng)産工(gōng)藝簡單,生(shēng)産成本低,而且美觀、牢固、耐水性能優良。
但就目前情況而言,傳統工(gōng)藝生(shēng)産的産品存在耐水性,耐老化性和韌性較差的缺點,特别是在環境意識和要求日漸提高的今天,傳統工(gōng)藝産品在生(shēng)産和使用過程中(zhōng)大(dà)量逸出遊離(lí)甲醛,污染環境,将會嚴重地制約和限制該産品的使用。
工(gōng)藝方法
工(gōng)藝配方:甲醛,尿素(摩爾比)=1.36:1 三聚氰胺1%(物(wù)料總量),聚乙烯醇1%(物(wù)料總量),20%氯化铵7%(物(wù)料總量),變性澱粉3%(物(wù)料總量)
将配方中(zhōng)的甲醛投入反應釜,用30%的naoh調ph值爲8—8.5,加入第一(yī)批尿素(尿素總量的40%),反應15分(fēn)鍾,加入三聚氰胺,控制溫度85℃,反應30—40分(fēn)鍾,以20%nh4cl調ph值5—5.5,加入pva,再加入第二批尿素(總量的50%),控制溫度85±5℃,反應40—60分(fēn)鍾,調ph值爲7—8,加入剩餘的尿素,反應10—20分(fēn)鍾,調ph值7—8,冷卻在40℃以下(xià),加入填料,攪拌均勻後出料。
工(gōng)藝過程注意問題
1、ph值偏低時縮聚時易生(shēng)成不溶性的聚甲基脲而産生(shēng)沉澱,且易凝膠,故縮聚時,應嚴格控制ph5—5.5。
2、過程的第三步應經常測渾蝕點和注意溫度控制,因爲,粘度與反應終點相關,過早則粘度小(xiǎo),另外(wài),溫度與粘度成反比例關系,故控制溫度,掌握終點,直接影響産品粘度。
3、若溫度偏高,ph值偏低,則粘度過大(dà),且易凝膠。
本工(gōng)藝根據化學反應原理設計改性工(gōng)藝生(shēng)産的産品,耐水性、耐老化性和韌性均得到提高,剪切強度增大(dà),遊離(lí)甲醛含量降低了67%,且工(gōng)藝路線進一(yī)步簡化,成本降低,達到了改性的目地,但仍然有在不足之處,産品的穩定性有所提高,工(gōng)藝條件的控制較傳統工(gōng)藝要求嚴格。
二、請問,在生(shēng)産過程中(zhōng),如何控制脲醛樹(shù)脂的顔色呢,怎麽能生(shēng)成清澈透明...
合成後顔色就2種 透明或乳白(bái)色 一(yī)般高溫時透明,終止降溫成乳白(bái)色 樓主要問的是降溫後依然是透明的膠液嗎(ma)?怎沒制作對嗎(ma)?
三、什麽是脲醛樹(shù)脂膠粘劑?
由脲醛樹(shù)脂、固化劑、助劑等配制而成的膠粘劑。而脲醛樹(shù)脂系由尿素與甲醛在催化劑作用下(xià),縮聚而制得的熱固性樹(shù)脂。又(yòu)稱尿素樹(shù)脂。是一(yī)種重要的氨基樹(shù)脂。由于脲醛樹(shù)脂制造簡單,使用方便,成本低廉,膠合性能良好,廣泛用于膠合闆、刨花闆、中(zhōng)密度纖維闆、細木工(gōng)闆等生(shēng)産中(zhōng)。
尿素與甲醛樹(shù)脂的縮合産物(wù)——脲醛樹(shù)脂于1896年爲戈爾德施米特(c.goldschmidt)研究獲得,1929年德國i.g.染料公司,把尿素和甲醛的初期縮聚物(wù)用铵鹽在室溫下(xià)使其固化并作爲木材膠粘劑。在第二次世界大(dà)戰期間作爲飛機、船舶等軍事工(gōng)業用膠粘劑在美國、德國、日本等國得到了迅速發展。中(zhōng)國于1957年開(kāi)始工(gōng)業性生(shēng)産,60年代初即廣泛應用于木材工(gōng)業。
分(fēn)類
脲醛樹(shù)脂從産品外(wài)觀形式可分(fēn)爲液狀樹(shù)脂(透明糖漿狀或乳狀)和粉狀樹(shù)脂。液狀樹(shù)脂的固體(tǐ)含量随制造工(gōng)藝不同而異,樹(shù)脂穩定性較差,貯存期約15天至6個月;粉狀樹(shù)脂是液狀樹(shù)脂經噴霧幹燥制得,貯存期可長達1~2年,運輸方便。
反應機理
脲醛樹(shù)脂的化學反應非常複雜(zá),因爲在反應系統中(zhōng),平行地進行着多種形式的加成、縮合和水解反應,以不同速度常數和平衡常數不斷地發生(shēng)官能團或鍵的變遷。其反應機理尚不十分(fēn)清楚,一(yī)般認爲分(fēn)3個階段。第一(yī)階段是尿素與甲醛在弱堿性或中(zhōng)性條件下(xià)進行加成反應,生(shēng)成一(yī)、二、三羟甲基脲(四羟甲基脲很少生(shēng)成)。其反應式爲:
第二階段是羟甲基脲的酸性縮合,這一(yī)階段反應是進一(yī)步失水,形成可溶解的低分(fēn)子量縮合物(wù)或形成亞甲基醚。
另外(wài)通過均二羟甲基脲分(fēn)子内脫水反應,還可以生(shēng)成環狀衍生(shēng)物(wù),結構式爲295257第三階段是通過加固化劑或加溫形成不溶不熔的三維體(tǐ)型結構。
脲醛樹(shù)脂的制備
影響脲醛樹(shù)脂制備的主要因素有:尿素與甲醛的摩爾比;反應液ph值;反應液濃度;反應溫度及時間。通常尿素與甲醛的摩爾比爲1∶1.4~2.0。需要生(shēng)産低遊離(lí)醛的樹(shù)脂,尿素與甲醛的摩爾比可降至1∶1.05~1.2。在制備過程中(zhōng)尿素分(fēn)2次(或3次)加入,這是制備脲醛樹(shù)脂的關鍵環節。爲了保證尿素與甲醛形成可溶性的羟甲基化合物(wù),反應第一(yī)階段尿素與甲醛的摩爾比通常采用1∶2.2~2.4,根據用途最終控制在1∶1.05~1.9。典型的制造工(gōng)藝,ph值先在堿性(ph=7~9)條件下(xià)反應,然後再轉爲弱酸性(ph=4~6)條件下(xià)縮合。近年來學者對脲醛樹(shù)脂反應提出了uron理論,認爲尿素與甲醛的摩爾比控制在一(yī)定的範圍内,反應液的ph=1.0~2.0或ph>9.0的條件下(xià),均能生(shēng)成一(yī)定量的均二羟甲基脲失水醚的衍生(shēng)物(wù)295257。這種衍生(shēng)物(wù)的結構較穩定,不易水解放(fàng)出甲醛。它與傳統工(gōng)藝比較,在同樣的配方條件下(xià),其甲醛釋放(fàng)量明顯地減少。用測定粘度,水溶倍數或渾濁點控制樹(shù)脂的反應終點,可制得不同性能的樹(shù)脂,然後根據需要再對樹(shù)脂進行真空脫水達到所需的固體(tǐ)含量。如使用高濃度(45~50%)甲醛制備樹(shù)脂,可以不必脫水即可達到要求。
表1分(fēn),在使用之前根據用途加入不同種類、不同數量的固化劑及其他助劑。配制方法及使用性能如表1、表2。
表2降低脲醛樹(shù)脂膠及其制品中(zhōng)甲醛釋放(fàng)量
由于脲醛樹(shù)脂是高分(fēn)子物(wù)質的初期縮合物(wù),所以除具有各種分(fēn)子構造的縮合物(wù)之外(wài),尚含有部分(fēn)遊離(lí)甲醛。另外(wài)在樹(shù)脂進一(yī)步固化過程中(zhōng)還放(fàng)出甲醛。因此,脲醛樹(shù)脂無論在人造闆的闆坯熱壓時或産品進行加工(gōng)、使用時都會散發出刺鼻的甲醛臭味,污染環境,限制了産品用途,因此需要減少甲醛的釋放(fàng)量。常用的方法有:①在制造樹(shù)脂時,尿素與甲醛采用低摩爾比,并進行減壓脫水。②加入遊離(lí)甲醛結合劑,如尿素、三聚氰胺、間苯二酚等。③在配膠時,加入增量劑,如蛋白(bái)系增量劑,可與遊離(lí)甲醛結合成爲不可逆的、不溶性物(wù)質。④對産品進行後處理。如用氨氣處理闆材;對産品表面進行塗飾或封閉處理等。
脲醛樹(shù)脂改性
脲醛樹(shù)脂在反應過程中(zhōng)生(shēng)成各種縮合度的分(fēn)子,而這些分(fēn)子即使是在适當的ph和溫度條件下(xià)的最終固化物(wù),仍含有一(yī)定量的遊離(lí)羟甲基,羟甲基具有親水性和遇熱進一(yī)步縮聚而分(fēn)離(lí)出甲醛和水的可能性。這就是脲醛樹(shù)脂膠耐沸水性能差和膠層易老化的原因。爲了改進這些缺點,通常是在脲醛樹(shù)脂中(zhōng)加入适量的三聚氰胺樹(shù)脂(或三聚氰胺粉末)、苯酚、間苯二酚、血粉等物(wù)進行改性(表3),使其耐沸水性、耐老化性能有顯著提高(如圖)。
表3