改性脲醛树脂的合成技术进展(2)

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1. 3 合成脲醛树脂的原理

(1)加成反应源1自3优尔8.论~文'网·www.youerw.com

甲醛与脲素在水溶液中首先发生加成反应,生成一羟甲基脲:

H2N-CO-NH2 + HCHO → H2N-CO-NHCH2OH

然后生成的一羟甲基脲再与甲醛反应生成二羟甲基脲:

H2N-CO-NHCH2OH + CH2O→HOCH2NH-CO-NHCH2OH

当甲醛过量时,还可以进一步生成三羟甲基脲,但一般甲醛与脲素量的比不超过2：1。

(2)缩聚反应

羟甲基脲中含有活泼的羟甲基( -CH2OH)可进一步综合生成聚合物,由于在碱性条件下缩聚反应很慢,发生的缩聚反应有:一羟甲基脲与相邻分子的胺键上的氢缩合形成亚甲基键[3]。

H2N-CO-NHCH2OH+HNH-CO-NHCH2OH→H2N-CO-NHCH2NH-CO-NHCH2OH + H2O

2 三聚氰胺改性脲醛树脂

甲醛与尿素的最终摩尔比要低至1. 1:1,才有可能通过不同pH值与摩尔比的控制及添加改性物质等各种手段使胶合板甲醛释放量达到E1级标准。

通过控制酸性阶段的pH值和反应时间,使缩聚反应的后期在较平缓的条件下进行,而且酸性阶段的摩尔比必须低于1. 6:1,尽量保证尿素与甲醛的缩聚效果,使亚甲基键较多,亚甲基醚键较少。

随着三聚氰胺用量的不断增加,胶合板的胶合强度先是增加,在超过3%以后,反而下降;甲醛释放量则不断下降,在三聚氰胺的用量超过3%以后,下降幅度不明显,综合考虑,三聚氰胺的用量不要超过3%。

在树脂固化时,异氰酸酯类固化剂可以与树脂形成不易分解的氨酯键与脲基甲酸酯桥键, 加入1%的固化剂就可以在降低甲醛释放量的同时提高胶合性能[4]。

3聚乙烯醇改性脲醛树脂

以脲素、甲醛为基料,采用聚乙烯醇为改性剂,进行加成缩聚反应,制备改性脲醛树脂胶粘剂。通过对胶液固含量及粘度的测定可确定最佳实验条件:n(甲醛):n(脲素)=1.5：1,w(聚乙烯醇)=1.0 %, 反应温度100摄氏度, 反应时间60 min。

在最佳工艺条件下,生产的产品质量稳定,w(固体含量)>55 %,粘度=120~150 s, 产品质量达到国家规定的指标[3]。

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