Ⅰ 脲醛樹脂用氯化銨固化,PH值,濃度對固化時間和適應期的影響
氯化銨是製造脲醛樹脂的催化劑。燒鹼是鹼性催化劑,氯化銨是酸性催化回劑,在製造脲醛答樹脂的過程中燒鹼一般至少添加兩次,第一次是在添加甲醛溶液以後,添加尿素之前。由於甲醛溶液呈弱酸性,而尿素和甲醛在反應初期必須在弱鹼性或中性條件下反應,因此在添加尿素之前必須先加鹼液,把甲醛溶液的PH 值調至弱鹼性或中性。
當然在加尿素後再加燒鹼溶液也可以,但此時添加鹼液必須及時,否則加遲了容易發生事故(鹼加遲了,由於反應激烈,會出現噴膠現象)。第二次加鹼液是在反應後期,當反應終點到達後加入,使縮聚反應終止。第二次加鹼液必須及時,加早了或加遲了都會影響脲醛樹脂的最終質量。甲酸(或氯化銨)是在反應初期保溫結束以後加入,一般加甲酸時都是逐步加入,使反應液的PH 值逐步降低到所需要的值
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。
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,絕對不可以低於7.0。
Ⅱ 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。
Ⅲ 影響脲醛樹脂質量的因素都有哪些
1、原料尿素與甲醛的質量直接影響脲醛膠的質量穩定
2、反應溫度和時間影響脲醛膠的質量
3、介質的PH值影響脲醛膠的質量
4、尿素與甲醛的投料比影響脲醛膠的質量
1)脲醛樹脂膠存在問題耐水性、抗老性、粘結強度、甲醛、龜裂
2)為了克服這些缺點,已經有較多關於利用苯酚、聚乙烯醇、三聚氰胺、硫脲等改性劑對脲醛樹脂膠粘劑進行改性的研究報道
3)但為了控制樹脂中游離甲醛含量,一般甲醛和尿素的摩爾比不超過2:1
4)氧化澱粉的作用:脲醛樹脂之所以耐水性和抗老化性差是因為其分子中存在大量的親水性活性基團-CH2OH基,-CONH因此,它在水中尤其在熱水中,分子結構中活性基團易水解,大大降低了脲醛樹脂的耐水性。因為縮醛結構具有耐酸、耐水、耐氧化劑的特點,從而提高了粘接強度、耐水性及耐老化性。
5)甲醛與尿素摩爾比越大,產品粘附性越好。甲醛與尿素摩爾比增大,則耐水性降低。甲醛含量越高。穩定性隨摩爾比增大而下降。甲醛與尿素摩爾比為1.5:1時所得產品綜合性能較好。
6)配方比例:氧化澱粉改性脲醛樹脂膠中當甲醛與尿素摩爾比為1.5:1氧化澱粉加入量為10%時所得膠粘劑綜合性能較好,為實際應用中的合適配比。故接近最佳配方的配比為:甲醛(36%)125g;尿素60g;氧化澱粉10.5g;氨水適量;草酸適量。
Ⅳ 在脲醛樹脂合成中,尿素和甲醛哪個對ph影響最大 為什麼
甲醛是中性的,不電離出氫離子,
尿素是弱酸性的,會對反應過程中前期的ph值調節有一定影響。
具體PH值調節對反應進程的影響請參考:
加成反應階段
1) pH值在7~9時,在中性至弱鹼性介質中,尿素與甲醛生成穩定的羥甲基脲。F/U摩爾比小於1時,生成一羥甲基脲白色固體,溶於水;F/U摩爾比大於1時,除生成一羥甲基脲外,還生成二羥甲基脲白色結晶體,在水中溶解度不大。如果甲醛過量很多,也可生成三羥甲基脲和四羥甲基脲,後者的存在還只有間接的證明。
2) pH值在4~6時,在酸性介質中反應生成的羥甲基脲,進一步脫水縮聚生成次甲基脲和次甲基醚鍵連接的低分子化合物。因此,尿素與甲醛一直在弱酸性介質中進行加成和縮聚反應也是一種製造脲醛樹脂的工藝,這種工藝可以節省鹼和酸的用量,縮短反應時間。
3) pH值在3以下時,在酸性介質中生成的一羥甲基脲和二羥甲基脲立即脫水,生成次甲基脲,採用特殊的合成工藝在pH值為1條件下也可以合成脲醛樹脂。並且這種樹脂的次甲基鍵含量遠高於羥甲基鍵,次甲基醚鍵的含量極低,固化後樹脂的游離甲醛釋放量也極低。
縮聚反應階段
在鹼性條件下,反應停止在羥甲基脲階段。為了有利於縮聚反應進行,將反應介質的pH值轉為酸性。
在酸性條件下,一羥甲基脲和二羥甲基脲與尿素及甲醛進行縮聚反應,主要生成次甲基鍵和少量醚鍵連接的低分子化合物。在pH值較低的的情況下,樹脂縮聚反應速度快,易生成不含羥甲基的聚次甲基脲不溶性沉澱,使樹脂的溶解性降低。縮聚反應速度激烈樹脂粘度增長很快,而且控制不好,樹脂容易凝膠。所以縮聚階段pH值的高低,應根據F/U摩爾比的大小、甲醇含量高低而定。一般pH值在4~6之間。
Ⅳ 化學好的進來。甲醛問題
呋喃樹脂是個總稱,而你做的是尿醛樹脂,對於你說的這個問題我也見過。
其實我想,這個主要因素還是你的那個容器:
甲醛溶液中的鐵離子主要來自鐵制貯存容器,鐵離子大部分以二價鐵,少部分以三價鐵離子存在。當用氫氧化鈉調節反應液的PH值時,OH-離子便和Fe2+(Fe3+) 結合生成氫氧化亞鐵或氫氧化鐵。鐵含量在規定的范圍內,脲醛樹脂為無色透明或乳白色液體。但隨著鐵離子的增加,脲醛樹脂的顏色呈淡黃、黃、棕、紅,甚至變成灰黑色。同時在實際生產中影響PH值的標准確定,升溫和脫水階段容易起泡沫。甲醛溶液中含有鐵離子,可延長脲醛樹脂固化的時間,介對固化後的粘接強度影響不大。其實也就是影響顏色。
注意一下因素:
1、催化劑
其實最好的催化劑還是六次甲基四胺。
六次甲基四胺性能較好,開始反應時由於溫度低分解很慢反應液呈現弱鹼性,介孬溫度升高後逐漸分解,PH會自動降低,縮聚階段不用再加酸調節,而且自身也參加反應,亦稱兩性催化劑,其反應式為(CH2)6N4 +10H2O △ 6CH2O +4NH4OH,以六次甲基四胺作催化劑的脲醛樹脂穩定性較好只是價格較高。
不過,工業上經常用氯化銨。
縮聚反應用酸性催化劑,常用的有氯化銨、硫酸銨、甲酸、乙酸、氯化鋅等。氯化銨、硫酸銨都是強酸弱鹼鹽,在縮聚過程中與游離甲醛反應放出酸使PH降低:
4NH4Cl + 6CH2O → (CH2)6N4 +4HCl + 6H2O 由於它們價格低廉,所以廣為採用。甲酸、乙酸為有機酸,以它作催化劑比無機酸鹽製得脲醛樹脂穩定性能好,價格也較便宜,多被使用。
2、反應摩爾比
尿素與甲醛的摩爾比對脲醛樹脂的縮聚反應速度、樹脂結構和性能都有影響。一般認為,尿素與甲醛的摩爾比為1:(1.1~2.0)。
3、反應PH
反應介質PH值不同,反應過程、產物結構與性能都有很大差異。加成反應階段PH值控制在7~8.5的中性或弱鹼范圍更為有利,生成穩定的羥甲基脲。強鹼條件不可取,因為羥甲基之間易失水生成二亞甲基醚,使產物很快變渾,一般PH不得大於8.5。若PH值小於3時,在酸性介質中反應則生成不溶性亞甲基脲沉澱,反應式為
H2NCONH2 + 2CH2O → CH2NCONCH2↓+2H2O,這是在脲醛樹脂合成中應盡量避免的。縮聚反應階段PH值控制在4.8~6.0的微酸性介質中為宜,PH值越低,反應速度愈快,強烈放熱反應,溫度急劇升高,控制不當易凝膠結,水溶性降低,適用期短。但PH太高時,由於亞甲基反應不完全,交聯度不夠,粘接強度受影響。
目前多採用先弱鹼後弱酸的工藝方法,但也出現了一直在弱酸條件下進行加成和縮聚反應新工藝,合成樹脂外觀和穩定性都比較好,存在的問題是難以控制。
4、反應溫度
反應溫度對反應速度影響很大,反應溫度愈高,反應速度愈快。在反應的初期階段,反應溫度不宜太高,而且尿素與甲醛反應又放熱,開始時升溫至50~600C,即停止加熱,由於放熱反應溫度會自動升至900C左右,當基本穩定後,再將溫度調節90~960C,溫度過高,容易導致反應液暴沸而噴膠。在縮聚反應階段溫度過高。易造成相對分子質量過大、相對分子質量分布不均、游離醛含量高和粘度過大等問題出現。一般反應溫度控制在80~900C,不得超過1000C,否則粘度驟增,出現凝膠。縮聚反應結束需加鹼中和終止反應,為防止水解反應迅速冷卻降溫400C以下。如果真空脫水,絕不允許脫水溫度高於400C。
5、反應時間
反應時間關繫到樹脂相對分子質量大小和性能,反應時間過短縮聚不完全,固體含量低、粘度小、游離醛含量高、粘度強度低;反之,縮聚時間過長,相對分子質量高、粘度過大,樹佛水混合性差、儲存期短。脲醛樹脂的反應時間,是以測定反應終點來控制的。一般加成反應時間約需90~120min。
具體自己慢慢琢磨吧,如果還有什麼可以討論,我也想了解。
希望對你有幫助。
Ⅵ 脲醛樹脂中為什麼加氨水
工業上一般加入氨水來調節PH值。
脲醛樹脂在酸性條件下會發內生固化反應,因此在貯存容過程中,為避免樹脂發生凝膠化反應而使樹脂增稠,要使樹脂處於微鹼性狀態,如果鹼性太強,將來在加入固化劑(如氯化銨)時,會使固化劑用量增加,增加成本,且固化後的產物含鹽量增加,使固化產物的耐水性下降。因此一般加入弱鹼性的物質。氨水價格便宜,鹼性不強,調節PH值時,容易把握。
Ⅶ 脲醛樹脂在制備、存儲和應用過程中PH有何變化
脲醛樹脂在制備過程中PH值是人為的進行高及低的調整的,一般一鹼酸鹼。存儲過程中一般PH值是緩慢降低的,應用中的PH值是下降的。
希望對你有幫助。