脲醛_三聚氰胺甲醛复合树脂胶粘剂的研制（完整版）实用资料(可以直接使用，可编辑完整版实用资料，欢迎下载）第30卷第4期2021年07月武汉工程大学学报J.WuhanInst.Tech.Vol.30No.4Jul.2021收稿日期:2007212212作者简介:官仕龙(19632,男,江西临川人,副教授,博士生.研究方向:环保型水性涂料、环保型水性胶粘剂以及其它精细化学品的开发.文章编号:167422869(20210420012203脲醛2三聚氰胺甲醛复合树脂胶粘剂的研制官仕龙,李代华,刘攀攀,胡风(武汉工程大学化工与制药学院,湖北武汉430074摘要:以尿素、三聚氰胺、甲醛为原料合成了一种游离甲醛含量较低、耐水性能优良的脲醛2三聚氰胺甲醛复合树脂胶粘剂.研究了原料配比、加料方式、加料时间、pH值、反应时间、影响,测定了产物的性能.结果发现,当n甲醛∶n尿素∶n三聚氰胺=1.8∶1∶0.,5时,所合成的树脂游离甲醛含量较低,耐水性能优良.关键词:脲醛树脂;木用胶粘剂;游离甲醛;环保;中图分类号:TQ323.3文献标识码0引言UF是一种开发应用较早的热固性高分子胶粘剂,由于其原料易得、成本低、生产工艺简单、粘接强度高,被广泛应用于木材加工、胶合板等行业.在木材胶粘剂中至今仍有80%以上的木质人造板使用脲醛胶作为胶粘剂[1].但脲醛树脂胶粘剂固化物脆性大、机械强度不高、防潮性不好;尤其在多雨潮湿的南方,此类胶合板使用效果较差,需要多方进行改性[2~3].三聚氰胺是一种反应活性比尿素高得多的多氨基化合物,由三聚氰胺与甲醛合成的三聚氰胺甲醛树脂性能比脲醛树脂更为优越,其突出的优良性在于固化物的耐水性能优异,游离甲醛含量低.但三聚氰胺价格较贵,为了降低成本,本研究合成了一种耐水性能优异,游离甲醛含量较低的脲醛2三聚氰胺甲醛复合树脂胶粘剂.反应分两阶段进行:第一阶段在弱碱性条件下,尿素、三聚氰胺分别与甲醛发生加成反应,生成羟甲基脲衍生物和羟甲基三聚氰胺衍生物,此过程为可逆过程:第二阶段在弱酸性条件下,羟甲基脲衍生物与羟甲基三聚氰胺衍生物彼此间发生氨基与羟基、羟基与羟基之间的缩合反应:H2NNH2+HOCH2HNNHCH2OHH2NHCH2HNNHCH2OH(HOCH22NNHCH2OH+HOCH2HNNHCH2OH(HOCH22NHCH2CH2NHCH2OH第4期官仕龙,等:脲醛2三聚氰胺甲醛复合树脂胶粘剂的研制131实验部分1.1仪器与药品尿素,分析纯,由国药集团化学试剂生产;甲醛,质量分数为0.37,分析纯,由天津市科密欧化学试剂生产;三聚氰胺,化学纯,由天津市博迪化工生产;氯化铵,分析纯,由国药集团化学试剂生产;为0.001混合指示剂(0.,,氢氧化钠,分析纯,由武汉宏大化学试剂厂生产.NDJ21型旋转式粘度计,宁波天平仪器厂生产.1.2合成过程在装有搅拌器、冷凝器、温度计的250mL三口烧瓶中,加入32.5g质量分数为0.37的甲醛(0.4mol,加入第一批尿素,其用量为尿素总用量的2/5,搅拌溶解,用质量分数为0.10的氢氧化钠溶液调节溶液至一定pH值,在设定的温度反应一定时间t后,加入第二批尿素,其用量为尿素总用量的3/10,恒温反应一定时间t后,再加入设定量的第一批三聚氰胺,恒温反应一定时间t后,加入第三批尿素,其用量为总用量的3/10,用1mol/L的盐酸调节溶液pH至5.5,继续恒温反应,当胶液滴入清水中呈白色雾状且不散开后,立即用NaOH溶液调胶液pH至8.5,最后加入设定量的第二批三聚氰胺,反应10min左右,降温出料.合成过程中,根据需要,取样分析产品中游离甲醛含量.1.3产品中游离甲醛含量的测定产品中游离甲醛含量按文献[4]测定.2结果与讨论2.1甲醛与尿素摩尔比的确定从理论上分析,甲醛的官能度为2,尿素的官能度为4,甲醛与尿素反应的化学计量为2,因此,在无其他反应性物质存在时,甲醛与尿素的摩尔比(F/U最多不能超过2,否则甲醛过量,产品中必然含过量的游离甲醛.而另一方面,当甲醛与尿素的摩尔比接近1时,只能生成线型的脲醛树脂,此时产品几乎没有粘接性能.甲醛与尿素摩尔比是脲醛树脂粘接强度和游离甲醛释放量的重要影响因素.此摩尔比高,粘接性能好,但游离甲醛含量高;量减少,,但当摩尔比小于1.,,同时,随着,,固化时间,板材力学性能下降[5].因此,,选择最佳摩尔比.为合成高粘接性能的树脂产品,本文确定甲醛与尿素摩尔比(F/U为1.8.2.2反应温度、反应时间以及pH值对游离甲醛含量的影响在F/U=1.8的前提下,尿素分3次加料,研究在不同温度(85℃,95℃、不同pH(8.5,9.5下,第一次加料的反应时间t(