1. 脲醛樹脂是什麼它有什麼特點和用途
n H2N-CO-NH2 + 2n HCHO → HO-[-CH2-NH-CO-NH-CH2-O-]n-H + (n-1)H2O或者簡寫為:n H2N-CO-NH2 + n HCHO → -[-CH2-NH-CO-NH-]n- + nH2O
脲醛樹脂
脲醛樹脂(UF),又稱尿素甲醛樹脂,是尿素與甲醛在催化劑(鹼性或酸性催化劑)作用下縮聚成初期脲醛樹脂,然後再在固化劑或助劑作用下形成不溶、不熔的末期熱固性樹脂。 固化後的脲醛樹脂顏色比酚醛樹脂淺,呈半透明狀,耐弱酸、弱鹼,絕緣性能好,耐磨性極佳,價格便宜。
它是膠粘劑中用量最大的品種,特別是在木材加工業各種人造板的製造中,脲醛樹脂及其改性產品占膠粘劑總用量的90%左塌啟右。然而,脲醛樹脂遇強酸、強鹼易分解,耐候性較差,初粘差、收縮大、脆性閉衫襪大、不耐水、易老化,用脲醛樹脂生產的人造板在製造和使用過程中存在著甲醛釋放的問題,因此必須對其進行改性。
特點
脲醛樹脂主要用於和醇酸樹脂配製氨基醇酸烘漆,以提高漆膜的硬度和乾性。它與不幹性醇酸樹脂配合可製成酸固化氨基漆作為木材傢具罩光之用。但耐候性、耐水性、保光性稍差。可占環氧樹脂和醇酸樹脂配製不同性能的底漆和室內用漆。
主要特點包括:
1.價格便宜,原料充足。
2.脲醛樹脂分子結構上含有極性氧原子,所以對物面附著力好。可以用於底漆,中間層塗料,以提高面漆之間的結合力。
3.由於用酸性催化劑時可在室溫固化,可用於雙組分木器塗料。
4.以脲醛樹脂固化的漆膜,撓曲性較好。
5.脲醛樹脂的粘度較大,酸值較高,貯藏穩定性較差。
應用
用作乳液膠黏劑的交聯劑。可與聚醋酸乙烯乳液中的一OH反應交聯,提高耐水性和耐熱性。脲醛樹脂分子的—CH2OH和NH2能與丙烯酸改性的乳液分子中的--COOH在一定程度上進行縮合交聯,減少了親水基團,耐水性改善,抗凍能力也增強。
用途
可用於耐水性和介電性能要求不高的製品,如插線板、開關、機器手柄、轎激儀表外殼、旋紐、日用品、裝飾品、麻將牌、便桶蓋,也可用於部分餐具的製造。脲醛樹脂是膠粘劑中用量最大的品種.特別是在木材加工業各種人造板的製造中,脲醛樹脂及其改性產品占膠粘劑總用量的90%左右。
2. 脲醛樹脂膠的製作方法
1. 在反應釜加入普通甲醛1000公斤,再加入膠必得環保甲醛改性劑200公斤,回加冷水400~600公斤(膠答必得改性劑需要加水還原),開始攪拌均勻。加聚乙烯醇(2099或2299型號)1~2公斤,加尿素550公斤,開始升溫。(不用調PH值) 。2. 55℃~70℃左右,停止升溫(以反應釜內溶液可以自升溫到95℃左右為停溫溫度),自升溫到95℃左右,反應75分鍾,期間不調PH值。3. 由95℃先降溫到87℃,再調酸,調至PH值4.8。在18℃~20℃水中起大白霧後,霧中微帶細絲時,立即壓鹼到PH值7.5。在90℃成膠。4. 降溫到45℃完成。期間PH值要控制好,一般在PH在7.0~7.5之間即可。外觀乳白色黏液備注粘度0.25~0.4pa.s 游離甲醛含量< 0.05 固化時間45~65s PH值7.5~8.0 固體含量> 50% 儲存期> 30天
3. 如何製得低甲醛含量的脲醛樹脂
生產工藝
1. 將環保甲醛400公斤和普通甲醛600公斤,加入反應釜內,開動攪拌器。加聚乙烯醇(2099或2299型號)2~4公斤。
2. 加尿素300公斤,開始升溫。
3. 保溫反應結束後,用氯化銨調節PH值。
4. 成膠後,降溫至45℃,停止攪拌,即可放料。
該工藝製作簡單,操作方便,容易掌握。
樹脂質量指標
外觀
乳白色黏液
粘度
0.25~0.4Pa.s
游離甲醛含量
< 0.05
固化時間
45~65s
PH值
7.0~8.0
固體含量
> 50%
儲存期限(天)
> 20
工藝特點
1. 成本低。環保甲醛售價完全和市售普通甲醛一樣。尿素用量小,占總甲醛的30%,比普通環保脲醛樹脂節省約近50%尿素。
2. 環保。該樹脂游離甲醛含量很低,在製造過程中,味道就很小。成膠後,幾乎聞不到甲醛味道。用該樹脂製成的膠合板,經技術監督局化驗、檢測,完全達到了國標E2級和E1級。
3. 生產工藝簡單。甲醛和尿素都是一次投料,前期甚至無需調節PH值,極易操作。
4. 脲醛樹脂膠的製作方法
脲醛樹脂膠的製作方法多樣,其中一種配方包括工業甲醛960g、氫氧化鈉適量、尿素370g和甲酸適量。具體步驟如下:將甲醛投入反應器,攪拌,用氫氧化鈉溶液調pH值至7.5,加熱至40℃時,加入總量三分之四的尿素。在50-60分鍾內將溫度升至90℃,保持20分鍾。隨後加入剩餘的尿素,在90℃下反應40分鍾。再用甲酸調pH值為5.3-5.6,在92℃下保溫30分鍾,之後升溫至97℃。當達到所需粘度後,用氫氧化鈉溶液調pH值至7.5-8。進行真空脫水,脫水量達到甲醛含水量的65%時停止脫水。最後降溫,用氫氧化鈉溶液調pH值至7-8,降至50℃時放料。
該膠在傢具製造中主要用作鋸末黏結材料,生產過程中工藝簡單,成本低廉,產品美觀耐用,耐水性能優越。然而,傳統工藝生產的產品在耐水性、耐老化性和韌性方面存在不足,尤其是環保要求日益嚴格的情況下,傳統產品在生產和使用過程中大量釋放游離甲醛,污染環境。
改進後的工藝配方為甲醛、尿素(摩爾比)1.36:1,三聚氰胺1%(物料總量),聚乙烯醇1%(物料總量),20%氯化銨7%(物料總量),變性澱粉3%(物料總量)。具體步驟包括:將甲醛投入反應釜,用30%的NaOH調pH值至8-8.5,加入第一批尿素(總量40%),反應15分鍾,加入三聚氰胺,控制溫度85℃,反應30-40分鍾,用20%NH4CL調pH值至5-5.5,加入PVA,再加入第二批尿素(總量50%),控制溫度85±5℃,反應40-60分鍾,調pH值至7-8,加入剩餘的尿素,反應10-20分鍾,調pH值至7-8,冷卻至40℃以下,加入填料,攪拌均勻後出料。
需要注意的工藝過程包括:pH值偏低時縮聚時易生成不溶性的聚甲基脲而產生沉澱,且易凝膠,因此縮聚時應嚴格控制pH值在5-5.5之間。過程的第三步應經常檢測渾蝕點並注意溫度控制,因為粘度與反應終點相關,過早則粘度過低,而溫度與粘度成反比關系,控制溫度和掌握終點直接影響產品粘度。若溫度偏高或pH值偏低,則粘度過大且易凝膠。
改進工藝設計的產品耐水性、耐老化性和韌性均有所提高,剪切強度增大,游離甲醛含量降低67%,工藝路線進一步簡化,成本降低,達到了改性的目標。然而,產品穩定性有所提高,工藝條件的控制要求較傳統工藝更為嚴格。
5. 脲醛樹脂粘度單位(mpa.s)是什麼意思
粘度的法定計量單位——毫帕·秒(mPa·s)。粘度一般是動力粘度的簡稱,其單位是帕·秒(Pa·s)或毫帕·秒(mPa·s)