Ⅰ 脲醛树脂用氯化铵固化,PH值,浓度对固化时间和适应期的影响
氯化铵是制造脲醛树脂的催化剂。烧碱是碱性催化剂,氯化铵是酸性催化回剂,在制造脲醛答树脂的过程中烧碱一般至少添加两次,第一次是在添加甲醛溶液以后,添加尿素之前。由于甲醛溶液呈弱酸性,而尿素和甲醛在反应初期必须在弱碱性或中性条件下反应,因此在添加尿素之前必须先加碱液,把甲醛溶液的PH 值调至弱碱性或中性。
当然在加尿素后再加烧碱溶液也可以,但此时添加碱液必须及时,否则加迟了容易发生事故(碱加迟了,由于反应激烈,会出现喷胶现象)。第二次加碱液是在反应后期,当反应终点到达后加入,使缩聚反应终止。第二次加碱液必须及时,加早了或加迟了都会影响脲醛树脂的最终质量。甲酸(或氯化铵)是在反应初期保温结束以后加入,一般加甲酸时都是逐步加入,使反应液的PH 值逐步降低到所需要的值
由95℃先降温到87℃,再调酸,调至PH值4.8。在18℃~20℃水中起大白雾后,雾中微带细丝时,立即压碱到PH值7.5。在90℃成胶。
降温到45℃完成。期间PH值要控制好,一般在PH在7.0~7.5之间,绝对不可以低于7.0。
Ⅱ 脲醛树脂胶的制作方法
脲醛树脂胶的制作方法多样,其中一种配方包括工业甲醛960g、氢氧化钠适量、尿素370g和甲酸适量。具体步骤如下:将甲醛投入反应器,搅拌,用氢氧化钠溶液调pH值至7.5,加热至40℃时,加入总量三分之四的尿素。在50-60分钟内将温度升至90℃,保持20分钟。随后加入剩余的尿素,在90℃下反应40分钟。再用甲酸调pH值为5.3-5.6,在92℃下保温30分钟,之后升温至97℃。当达到所需粘度后,用氢氧化钠溶液调pH值至7.5-8。进行真空脱水,脱水量达到甲醛含水量的65%时停止脱水。最后降温,用氢氧化钠溶液调pH值至7-8,降至50℃时放料。
该胶在家具制造中主要用作锯末黏结材料,生产过程中工艺简单,成本低廉,产品美观耐用,耐水性能优越。然而,传统工艺生产的产品在耐水性、耐老化性和韧性方面存在不足,尤其是环保要求日益严格的情况下,传统产品在生产和使用过程中大量释放游离甲醛,污染环境。
改进后的工艺配方为甲醛、尿素(摩尔比)1.36:1,三聚氰胺1%(物料总量),聚乙烯醇1%(物料总量),20%氯化铵7%(物料总量),变性淀粉3%(物料总量)。具体步骤包括:将甲醛投入反应釜,用30%的NaOH调pH值至8-8.5,加入第一批尿素(总量40%),反应15分钟,加入三聚氰胺,控制温度85℃,反应30-40分钟,用20%NH4CL调pH值至5-5.5,加入PVA,再加入第二批尿素(总量50%),控制温度85±5℃,反应40-60分钟,调pH值至7-8,加入剩余的尿素,反应10-20分钟,调pH值至7-8,冷却至40℃以下,加入填料,搅拌均匀后出料。
需要注意的工艺过程包括:pH值偏低时缩聚时易生成不溶性的聚甲基脲而产生沉淀,且易凝胶,因此缩聚时应严格控制pH值在5-5.5之间。过程的第三步应经常检测浑蚀点并注意温度控制,因为粘度与反应终点相关,过早则粘度过低,而温度与粘度成反比关系,控制温度和掌握终点直接影响产品粘度。若温度偏高或pH值偏低,则粘度过大且易凝胶。
改进工艺设计的产品耐水性、耐老化性和韧性均有所提高,剪切强度增大,游离甲醛含量降低67%,工艺路线进一步简化,成本降低,达到了改性的目标。然而,产品稳定性有所提高,工艺条件的控制要求较传统工艺更为严格。
Ⅲ 影响脲醛树脂质量的因素都有哪些
1、原料尿素与甲醛的质量直接影响脲醛胶的质量稳定
2、反应温度和时间影响脲醛胶的质量
3、介质的PH值影响脲醛胶的质量
4、尿素与甲醛的投料比影响脲醛胶的质量
1)脲醛树脂胶存在问题耐水性、抗老性、粘结强度、甲醛、龟裂
2)为了克服这些缺点,已经有较多关于利用苯酚、聚乙烯醇、三聚氰胺、硫脲等改性剂对脲醛树脂胶粘剂进行改性的研究报道
3)但为了控制树脂中游离甲醛含量,一般甲醛和尿素的摩尔比不超过2:1
4)氧化淀粉的作用:脲醛树脂之所以耐水性和抗老化性差是因为其分子中存在大量的亲水性活性基团-CH2OH基,-CONH因此,它在水中尤其在热水中,分子结构中活性基团易水解,大大降低了脲醛树脂的耐水性。因为缩醛结构具有耐酸、耐水、耐氧化剂的特点,从而提高了粘接强度、耐水性及耐老化性。
5)甲醛与尿素摩尔比越大,产品粘附性越好。甲醛与尿素摩尔比增大,则耐水性降低。甲醛含量越高。稳定性随摩尔比增大而下降。甲醛与尿素摩尔比为1.5:1时所得产品综合性能较好。
6)配方比例:氧化淀粉改性脲醛树脂胶中当甲醛与尿素摩尔比为1.5:1氧化淀粉加入量为10%时所得胶粘剂综合性能较好,为实际应用中的合适配比。故接近最佳配方的配比为:甲醛(36%)125g;尿素60g;氧化淀粉10.5g;氨水适量;草酸适量。
Ⅳ 在脲醛树脂合成中,尿素和甲醛哪个对ph影响最大 为什么
甲醛是中性的,不电离出氢离子,
尿素是弱酸性的,会对反应过程中前期的ph值调节有一定影响。
具体PH值调节对反应进程的影响请参考:
加成反应阶段
1) pH值在7~9时,在中性至弱碱性介质中,尿素与甲醛生成稳定的羟甲基脲。F/U摩尔比小于1时,生成一羟甲基脲白色固体,溶于水;F/U摩尔比大于1时,除生成一羟甲基脲外,还生成二羟甲基脲白色结晶体,在水中溶解度不大。如果甲醛过量很多,也可生成三羟甲基脲和四羟甲基脲,后者的存在还只有间接的证明。
2) pH值在4~6时,在酸性介质中反应生成的羟甲基脲,进一步脱水缩聚生成次甲基脲和次甲基醚键连接的低分子化合物。因此,尿素与甲醛一直在弱酸性介质中进行加成和缩聚反应也是一种制造脲醛树脂的工艺,这种工艺可以节省碱和酸的用量,缩短反应时间。
3) pH值在3以下时,在酸性介质中生成的一羟甲基脲和二羟甲基脲立即脱水,生成次甲基脲,采用特殊的合成工艺在pH值为1条件下也可以合成脲醛树脂。并且这种树脂的次甲基键含量远高于羟甲基键,次甲基醚键的含量极低,固化后树脂的游离甲醛释放量也极低。
缩聚反应阶段
在碱性条件下,反应停止在羟甲基脲阶段。为了有利于缩聚反应进行,将反应介质的pH值转为酸性。
在酸性条件下,一羟甲基脲和二羟甲基脲与尿素及甲醛进行缩聚反应,主要生成次甲基键和少量醚键连接的低分子化合物。在pH值较低的的情况下,树脂缩聚反应速度快,易生成不含羟甲基的聚次甲基脲不溶性沉淀,使树脂的溶解性降低。缩聚反应速度激烈树脂粘度增长很快,而且控制不好,树脂容易凝胶。所以缩聚阶段pH值的高低,应根据F/U摩尔比的大小、甲醇含量高低而定。一般pH值在4~6之间。
Ⅳ 化学好的进来。甲醛问题
呋喃树脂是个总称,而你做的是尿醛树脂,对于你说的这个问题我也见过。
其实我想,这个主要因素还是你的那个容器:
甲醛溶液中的铁离子主要来自铁制贮存容器,铁离子大部分以二价铁,少部分以三价铁离子存在。当用氢氧化钠调节反应液的PH值时,OH-离子便和Fe2+(Fe3+) 结合生成氢氧化亚铁或氢氧化铁。铁含量在规定的范围内,脲醛树脂为无色透明或乳白色液体。但随着铁离子的增加,脲醛树脂的颜色呈淡黄、黄、棕、红,甚至变成灰黑色。同时在实际生产中影响PH值的标准确定,升温和脱水阶段容易起泡沫。甲醛溶液中含有铁离子,可延长脲醛树脂固化的时间,介对固化后的粘接强度影响不大。其实也就是影响颜色。
注意一下因素:
1、催化剂
其实最好的催化剂还是六次甲基四胺。
六次甲基四胺性能较好,开始反应时由于温度低分解很慢反应液呈现弱碱性,介孬温度升高后逐渐分解,PH会自动降低,缩聚阶段不用再加酸调节,而且自身也参加反应,亦称两性催化剂,其反应式为(CH2)6N4 +10H2O △ 6CH2O +4NH4OH,以六次甲基四胺作催化剂的脲醛树脂稳定性较好只是价格较高。
不过,工业上经常用氯化铵。
缩聚反应用酸性催化剂,常用的有氯化铵、硫酸铵、甲酸、乙酸、氯化锌等。氯化铵、硫酸铵都是强酸弱碱盐,在缩聚过程中与游离甲醛反应放出酸使PH降低:
4NH4Cl + 6CH2O → (CH2)6N4 +4HCl + 6H2O 由于它们价格低廉,所以广为采用。甲酸、乙酸为有机酸,以它作催化剂比无机酸盐制得脲醛树脂稳定性能好,价格也较便宜,多被使用。
2、反应摩尔比
尿素与甲醛的摩尔比对脲醛树脂的缩聚反应速度、树脂结构和性能都有影响。一般认为,尿素与甲醛的摩尔比为1:(1.1~2.0)。
3、反应PH
反应介质PH值不同,反应过程、产物结构与性能都有很大差异。加成反应阶段PH值控制在7~8.5的中性或弱碱范围更为有利,生成稳定的羟甲基脲。强碱条件不可取,因为羟甲基之间易失水生成二亚甲基醚,使产物很快变浑,一般PH不得大于8.5。若PH值小于3时,在酸性介质中反应则生成不溶性亚甲基脲沉淀,反应式为
H2NCONH2 + 2CH2O → CH2NCONCH2↓+2H2O,这是在脲醛树脂合成中应尽量避免的。缩聚反应阶段PH值控制在4.8~6.0的微酸性介质中为宜,PH值越低,反应速度愈快,强烈放热反应,温度急剧升高,控制不当易凝胶结,水溶性降低,适用期短。但PH太高时,由于亚甲基反应不完全,交联度不够,粘接强度受影响。
目前多采用先弱碱后弱酸的工艺方法,但也出现了一直在弱酸条件下进行加成和缩聚反应新工艺,合成树脂外观和稳定性都比较好,存在的问题是难以控制。
4、反应温度
反应温度对反应速度影响很大,反应温度愈高,反应速度愈快。在反应的初期阶段,反应温度不宜太高,而且尿素与甲醛反应又放热,开始时升温至50~600C,即停止加热,由于放热反应温度会自动升至900C左右,当基本稳定后,再将温度调节90~960C,温度过高,容易导致反应液暴沸而喷胶。在缩聚反应阶段温度过高。易造成相对分子质量过大、相对分子质量分布不均、游离醛含量高和粘度过大等问题出现。一般反应温度控制在80~900C,不得超过1000C,否则粘度骤增,出现凝胶。缩聚反应结束需加碱中和终止反应,为防止水解反应迅速冷却降温400C以下。如果真空脱水,绝不允许脱水温度高于400C。
5、反应时间
反应时间关系到树脂相对分子质量大小和性能,反应时间过短缩聚不完全,固体含量低、粘度小、游离醛含量高、粘度强度低;反之,缩聚时间过长,相对分子质量高、粘度过大,树佛水混合性差、储存期短。脲醛树脂的反应时间,是以测定反应终点来控制的。一般加成反应时间约需90~120min。
具体自己慢慢琢磨吧,如果还有什么可以讨论,我也想了解。
希望对你有帮助。
Ⅵ 脲醛树脂中为什么加氨水
工业上一般加入氨水来调节PH值。
脲醛树脂在酸性条件下会发内生固化反应,因此在贮存容过程中,为避免树脂发生凝胶化反应而使树脂增稠,要使树脂处于微碱性状态,如果碱性太强,将来在加入固化剂(如氯化铵)时,会使固化剂用量增加,增加成本,且固化后的产物含盐量增加,使固化产物的耐水性下降。因此一般加入弱碱性的物质。氨水价格便宜,碱性不强,调节PH值时,容易把握。
Ⅶ 脲醛树脂在制备、存储和应用过程中PH有何变化
脲醛树脂在制备过程中PH值是人为的进行高及低的调整的,一般一碱酸碱。存储过程中一般PH值是缓慢降低的,应用中的PH值是下降的。
希望对你有帮助。