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脲醛树脂

脲醛树脂水

返回列表 来源:河南派胜祥化工有限公司 日期:2019-10-03 09:15:34

脲醛树脂粘合剂是国内外木材加工业中最主要的粘合剂,又称脲醛胶。脲醛树脂是由尿素和甲醛在催化剂作用下经加成和缩聚反响生成的低分子量树脂,在运用时加人固化剂和助剂制成勃合剂;除了耐水性、耐久性稍差外,有很多优点,如原料易得,本钱低廉,树脂无色或乳白色,固化后透明性高,对木材外表不产生污染且工艺简单,本钱低等优点。但脉醛树脂中的游离甲醛含量偏高,随着人们生死水平的进步,环保认识的日益增强,因甲醛超标所带来的对身心的危害越来越遭到人们的关注[I-3]。本文经过控制脉醛比、采用二次缩聚工艺,加人甲醛捕捉剂,在较强酸度,中低温度条件下完成树脂的合成,即减少脉醛树脂中游离甲醛的含量。也减少了能源耗费。

1、脲醛树脂的合成机理
尿素易溶于水,易吸湿结块,在水、稀酸、稀碱中不太稳定,因而脲醛树脂合成反响理论上分两个阶段,首先甲醛与尿素在弱碱性条件下停止加成反响,生成一轻甲基脉:
在合成脲醛树脂的过程中的许多要素如原料组分的摩尔比、反响停止中的pH值、反响温度、反响时间等都会直接影响到产品的性能和质量。相同摩尔比的树脂采用尿素分批投料工艺,综合性能进步,游离甲醛减少[3]。

2、实验局部
2.1实验原料
尿素(工业级);甲醛(剖析纯,37%一40%,),氢氧化钠(剖析纯),PVA(1799),三聚氰胺,NH4Cl ,梭甲基纤维素钠,盐酸(剖析纯),盐酸经胺(剖析纯),无水乙醇(剖析纯),澳百里酚蓝指示剂。
2.2实验设备
JJ--1型定时电动搅拌器(国华仪器厂),数显恒温水浴锅(HH一4,常州国华电器有限公司),精细pH计(PHS二3C,上海雷磁仪器厂),三颈烧瓶,温度计,滴定管,容量瓶等。
2.3实验步骤
2.3.1聚乙烯醇(PVA)加人沸水中处置成平均稀薄糊状。
2.3.2将配有温度计,回流冷凝管,搅拌器的三颈烧瓶中加人37%的甲醛溶液54nd用30%的氢氧化钠溶液调理州值7.7一8.2之间,加人尿素28.9克,开动搅扦器,加热至50℃左右反响,反响6分钟中后加人经过预处置的PVA0.5克。

2.3.3在30min内升温至7090,再加人第二批尿素3.4克,保温,最后加人尿素1.7克,反响40min,中止加热,温度降至53℃。
2.3.4将体系的pH值调至4一4.5之间,让其继续反响至终点。
2.3.5用30%的氢氧化钠溶液调理声值7.7一8.3之间,加人0.6克的三聚氰胺和少量的放甲基纤维素钠,继续搅拌反响20min,让其自然冷至室温出料。
2.4游离甲醛的测定
精确称取1.5克左右的脲醛树脂胶于三角烧瓶中,轻轻加热,轻摇1一2分钟后,滴人3一4滴嗅百里酚蓝指示剂,摇匀。用稀盐酸溶液调色到黄绿色,参加10%的盐酸经胺溶液15毫升,摇匀,用NaOH规范溶液滴定到溶液变为兰绿色,半分钟不变色即为终点。

3、结果与讨论
3.1甲醛捕捉剂的运用概略
甲醛捕捉剂又称除臭剂或甲醛分离剂,其主要特性是在一定条件下能与甲醛发作化学反响生成另一种稳定的新物质或者将甲醛吸收。目前常用的有:尿素,三聚氰胺,苯酚,聚乙烯醇,对甲苯磺酞胺,树皮粉,面粉,间苯二酚以及过硫化物等[4l。尿素是最常用的一种,普通在后期加人,但加量过多影响产质量量。有人[5]采用水性酚醛树脂、磺胺酸、尿素霉等资料共混成一种甲醛捕捉剂。也有人[6]在脉醛反响的后期加人适量的氧化剂将残留的甲醛氧化成甲酸,使醛含量降低到0.5%之下。
3.2摩尔比对脲醛树脂中游离甲醛含量及其性能的影响
摩尔比是影响脉醛树脂胶甲醛释放量的重要因子,摩尔比(F/U)升高将明显地招致板材的甲醛分发才能增加。人造板初期运用的脉醛树脂胶的甲醛与尿素的摩尔比(F/U)在2.2一2.5之间,目前已降至1.05。当F/U从1.8降至1.3时,甲醛释放量降低2/3。降低F/U,会使游离甲醛含量和经甲基含量减少,从而改动胶液的某些性能,使胶液的粘度降低,水溶性降低,胶的活性和稳定性遭到影响。因而本实验采用甲醛/尿素摩尔比为1.3:1。
3.3 PVA用量对脲醛树脂产品性能的影响
PVA在酸性条件下可与甲醛反响得到聚乙烯醇缩甲醛,反响体系中PVA一方面成为甲醛的捕捉剂,可降低脲醛树脂胶中的游离甲醛的含量,另一方面,PVA和聚乙烯醇缩甲醛自身均具有胶粘性能,使脲醛树脂胶具有良好的初粘性。PVA用量的增加,生成的脲醛树脂胶的游离甲醛含量降落,贮存稳定性进步,但PVA量多了则易在反响中成糊,故从本钱和产品的综合性能思索,PVA用量选择1.0%.
3.4三聚氰胺用量对脲醛树脂胶产品性能的影响
脲醛树脂胶耐水性差的缘由是缩合产物中含有较多的有利经甲基和酞胺基。具有环状构造的三聚氰胺的参加,一方面可降低缩合产物中游离经甲基的含量,从而进步脲醛树脂胶的耐水性能,同时也可进步它的贮存稳定性;另一方面他存在于反响体系中,成为甲醛捕捉剂,能够降低脲醛树脂胶的游离甲醛的含量。三聚氰胺用量增加,生成的脲醛树脂胶的耐沸水时间增加,游离甲醛含量降落,贮存稳定性进步。综合思索三聚氰胺用量约为0.6克。
3.5反响温度和PH值的影响
通常状况下,反响温度越高,反响速度越快,酸度越高,反响速度越快,但反响后期温渡过高会招致树脂过聚。酸度高能够生成uron环,Uron环的生成,能够进步脲醛树脂耐水性、稳定性、降低游离甲醛含量;但是,随着树脂中Uron环数量的增加,树脂的固化速度减慢[7]。控制各阶段的反响温度和酸度是必要的。本文在加成阶段控制PH值为7.7一8.2,反响温度为70摄氏度:而在缩聚阶段,控制PH值为4-4.5,反响温度为53摄氏度。

4、结论
4.1经过恰当降低甲醛尿素比,尿素分批加人以及运用甲醛捕捉剂等办法能有效的降低树脂中游离甲醛的含量。经过添加改性剂,有效的改善脲醛树脂的综合J性能。
4.2本文在较强酸度,中低温反响条件下完成了脲醛树脂的合成,减少了反响中的能源耗费。
 

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