2015胶黏剂脲醛树脂2讲解.ppt

第二章氨基树脂胶粘剂本章要点1、脲醛树脂（UF）胶粘剂、三聚氰胺甲醛（MF）树脂胶粘剂的优缺点；2、UF、MF合成原理与工艺控制；3、UF、MF性能影响因素；4、改性方法。特别是脲醛树脂胶粘剂耐老化性、耐水性、游离甲醛含量（胶接制品的甲醛释放量）方面的改性方法。几个概念：1.摩尔比（molarratio）2.缩合（condensation）、缩聚（condensationpolymerization）3.树脂（resin）4.固体含量（solidcontent）5.官能度（functionality）平均官能度（averagefunctionality）6.游离甲醛（含量）（freeformaldehyde）（content）第二章氨基树脂胶粘剂生产工艺第一节脲醛树脂胶粘剂Ureaformaldehyde（UF）resin定义：尿素与甲醛在一定条件下缩聚而成的初期树脂(UF)。优点：胶接力好；中等耐水；固化快（常温、高温）；颜色浅；水混溶性好；易调制合适的粘度和浓度；成本低；合成易。二、UF树脂胶粘剂合成原理U含4个Ｈ，但是3官能度；F是2官能度。决定产物性能的因素：摩尔比，pH值，温度，时间。粘度、固含量、游离甲醛含量、贮存期，固化速度（一）尿素与甲醛的加成反应又称为，羟甲基化。一般在弱碱性或中性条件下。H2N－CO－NH2＋H－CO－HH2N－CO－NH－CH2OHHOCH2－HN－CO－NH－CH2OH（二）缩聚反应（弱酸性条件下）H2N－CO－NH－CH2OH＋HOCH2－HN－CO－NH－CH2OHH2N－CO－NH－CH2－O－CH2－HN－CO－NH－CH2OHHOCH2－HN－CO－NH－CH2－HN－CO－NH－CH2OH（三）固化反应凝胶点分批加料：产品性能多次优于1次每批加入量（摩尔比1.2，3次加料）第一批加入太多，制造的树脂贮存稳定性差；第三批加入量太多>25%时，由于生成大量的羟甲基脲和游离尿素，使胶合产品湿强度下降严重。（二）反应介质的pH值大多数工厂采用弱碱－弱酸－弱碱合成工艺。1、加成阶段pH值在7-9，常用pH值在4-6，节省合成时间、酸碱用量pH值<3，不常用，合成温度低、时间短、F低。但树脂固化困难，产品性能较差。2、缩聚阶段（加成阶段pH值在7-9的情况下，）缩聚pH值在4-6。3，脱水及贮存pH值在7-7.5（三）反应温度大多数工厂采用弱碱－弱酸－弱碱合成工艺时，开始是缓慢升温，然后在90度反应，最后在70－80度脱水。（四）反应时间与反应温度、介质pH值等直接相关。实际就是反应终点的控制问题。（五）原料尿素：硫酸盐含量<0.01％，缩二脲<0.7％，游离氨<0.015％。甲醛：工业浓度约37％。甲酸<0.1％；甲醇应尽可能少。（UF预缩液）铁加速康尼查罗反应，影响树脂颜色。应<0.0005％（四）脲醛树脂合成工艺摩尔比、加料次数、反应温度、pH控制、脱水。（一）原料计算设U为尿素摩尔数，F为甲醛摩尔数，X为摩尔比，W为重量，Q为纯度，M为分子量。U/F＝1/X，则F＝U×XWf×Qf/Mf＝Wu×Qu/Mu×XWf＝Mf×[X×（Wu×Qu）/Mu]/Qf如：尿素100g，摩尔比1.1，则：Wf＝30×[1.1×（100×0.98）/60]/0.37=145.68（g）如果确定了装料系数，混合液密度，反应罐容积，最后脱水量，如何计算一次的最大产量？（二）反应终点控制直接测定分子量是不可能的。1、测定、观测与水的相溶性A.水数测定法5ml胶粘剂常温发生沉淀时加入的水量。B.憎水温度(雾点法)将一滴胶液滴入水中发生云雾状沉淀时的温度。C.浊点胶液冷却出现混浊时的温度。2、测定粘度旋转粘度计、涂－4杯粘度计，气泡粘度计，恩格拉粘度计、改良奥氏粘度计等。（三）工艺类型选择1、加料次数A，尿素一次加入B，尿素多次加入，甲醛1次或2次加入。一般工厂采用尿素3次加入，甲醛1次加入。2、温度低温缩聚45－60℃反应高温缩聚90℃以上缩聚。工厂普遍采用。3、pH值碱－酸－弱碱，弱酸－弱碱，强酸－弱碱（三）工艺类型选择4、脱水与不脱水A，脱水浓缩粘度大、固含高、游离F低、胶合性能好。B，不脱水、不浓缩粘度小、固含低、游离F高、生产成本低。（四）合成实例胶合板用UF胶粘剂：摩尔比较高1.4~1.8，游离甲醛含量高；一般加入少量聚乙烯醇（也可不加）；树脂多数不脱水；要求初粘性好，使用时可加入10－20％的填料。刨花板用UF胶粘剂：摩尔比较低，一般在1.2~1.6，最低可达1.05。树脂一般脱水，固含量高（60－70％）；树脂粘度小，初粘性高；树脂的水混溶性好、能与石蜡乳液混溶。中密度纤维板用UF胶粘剂：摩尔比不可过低，以保证有足够的强度，防止卸版时分层；树脂粘度小，初粘性小（防止纤维粘连，堵塞管道）。细木