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1、胶合板用胭醛树脂的生产原理与工艺的研究进展衡阳师范学院10级高分子材料与工程1班刘超学号16指导老师张少华摘要:胭醛树脂是由尿素和甲醛在催化剂作用下经加成和缩聚反应生成的)低分子量树脂,在使用时加入固化剂和助剂制成粘合剂一胭醛树脂胶酯。它重要用于大批量木材的胶接生产如制造三合板、五合板、刨花板、保丽板等。与其他合成木材胶粘剂相比,除了耐水性、耐久性稍差外,有诸多长处,如原料易得,成本低廉,树脂无色或乳白色,固化后对木材表面不产生污染且工艺简朴。因此它在胶合板的生产中占有很重要的地位。老式的J版醛树脂,由于它耐水性差,并且具有较多的甲醛大量地释放等问题限制了它在诸多方面的应用,本文综述了它的合成
2、措施和几种基本的)改性方面。关键字:服醛树脂;甲醛释放量;人造板胭醛树脂;改性剂;耐水性:前言:胭醛树脂商品名Beetle。又称尿素甲醛树脂,简称UF,平均分子量约100OOo尿素与37%甲醛水溶液在酸或碱的催化下可缩聚得到线性胭性粉状胭醛树脂醛低聚物,工业上以碱作催化剂,95左右反应,甲醛/尿素之摩尔比为1.52.0,以保证树脂能固化。反应第一步生成一和二羟甲基胭,然后羟甲基与氨基深入缩合,得到可溶性树脂,假如用酸催化,易导致凝胶。产物需在中性条件下才能贮存。线性胭醛树脂以氯化镂为固化剂时可在室温固化。模塑粉则在130160C加热固化,增进剂如硫酸锌、磷酸三甲酯、草酸二乙酯等可加速固化过程。
3、胭醛树脂重要用于制造模压塑料,制造口用生活品和电器零件,还可作板材粘合剂、纸和织物0浆料、贴面板、建筑装饰板等。由于其色浅和易于着色,制品往往色彩丰富瑰丽。胭醛树脂成本低廉,颜色浅,硬度高,耐油,抗霉,有很好的绝缘性和耐温性,但耐候性和耐水性较差。它是开发较早的热固性树脂之一。1924年,英国霞氨企业研制,1928年始发售产品,30年代中期产量达千吨,80年代世界年产量己超过.5Mt制作塑料制品所用0胭醛树脂0数量仅占总产量的10%左右。在甲醛与尿素的摩尔比较低的状况下制得日勺胭醛树脂,与填料(纸浆、木粉)、色料、润滑剂、固化剂、稳定剂(六亚甲基四胺、碳酸铉)、增塑剂(腺或硫胭)等组分混合,再
4、通过干燥、粉碎、球磨、过筛,即得腺醛压塑粉。压制服醛塑料的温度140150、压力2535MPa,压制时间依制品的厚度而异,一般为1060min.塑料制品重要是电气照明设备和零件等。胭醛树脂一般为水溶性树脂,较易固化,固化后B树脂无毒、无色、耐光性好,长期使用不变色,热成型时也不变色,可加入多种着色剂以制备多种色泽鲜艳的制品。胭醛树脂坚硬,耐刮伤,耐弱酸弱碱及油脂等介质,价格廉价,具有一定的J韧性,但它易于吸水,因而耐水性和电性能较差,耐热性也不高。1两大反应机理:1.1 经典理论尿素和甲醛之间B反应非常复杂,这两类化合物,既可产生线性产物又可产生支链产物,同步在固化中变成三维的空间交联构造。这
5、是由于尿素的官能度为4,其分子中有4个可被取代B氢原子,而甲醛日勺官能度为2,反应中决定产物性能时最重要原因是:(1)尿素和甲醛日勺摩尔比;(2)反应介质的pH;(3)原料的质量;(4)反应温度;(5)反应时间。这些原因将影响树脂分子量的增长速度3%尿素和甲醛之间的反应提成两个阶段,第一阶段:在中性或弱碱性介质中,首先进行加成反应,形成初期的中间体:单、双或三羟甲基服(四羟甲基服从未oIl+ CH2分离)同系物网。反应式如下:NHCH2OHCOINHCH2OH第二阶段:在加热或酸性介质中,羟甲基化合物分子间脱水缩聚形成可溶可熔的树脂,此树脂状产物在加热或酸性固化剂存在下即转变成不溶不熔的交联树
6、脂图反应式如下:NHCH2OH NHCH2OHH C=O + C=O IINH2NHCH2OHNHCH2OCh2NHHNCH2NHI-HCHOIC=OC=OC=OC=ONH2NHCH2OHNH2NHCH2OH在合成胭醛树脂的过程中的许多原因如原料组分的摩尔比、反应进行中的PH值、反应温度、反应时间等都会直接影响到产品的性能和质量。在聚合时加入不一样0其他原料就会得到不一样的性质0产品HL1.2 棣醛理论20世纪70年代末,伴随糠醛理论0发展,人们运用它来研究在强酸性条件下合成UF的措施,即在强酸性介质(pH=1.5PH值7.07.5贮存期(d)=60C改性原理丙烯酸酯类共聚树脂是一种线型高分子
7、物质,它加入胭醛树脂中可以起增韧作用,使赧醛树脂的脆性和硬度下降,提高抗龟裂能力。同步由于丙烯酸酯共聚物自身具有优良的耐水性,并且带有活性基团,固化时能与木材成分形成化学键。因此共聚物乳浓的。加入能制止水对胶层0侵入和破坏,提高胶接接头的耐老化性。为了减少胭醛树脂胶成本及更好地改善络合位作用,使体内的交联密度增大所致。(2)用聚乙烯醇改性A.合成措施甲醛与尿素的摩尔比选1.40:1,尿素分三批加人,第一次尿素加入量为总量06O%,第二次为总量030%,第三次为总量010%。聚乙烯醇加入量为尿素总量的2%。详细工艺:将配方中B甲醛加人反应容器内,加人聚乙烯醇,在搅拌下加入碱调PH值7.58,加人第一批尿素,升温至90C,保温反应4060hn,然后降温至70C,用20%的氯化钱溶液调PH值到3.8,观测雾点,30min左右雾点到达,立即用碱调PH值-4.6,加人第二批尿素,继续观测雾点,10而n左右到达,用碱液调PH值-7.5,加人第三批尿素,反应IOhn,升温至70C左右。然后开始真空脱水,脱水至规定固体含量,最终降温至4oC,出料。树脂整个生产周期约需5h1网。B树脂的技术指标(请使用三线表格)树脂的技术指标外观:乳白色粘稠状液体固体含量:50%60%粘度(秒):4060(涂一4杯)胶合强度:=L5MPa