① 有沒有脲醛樹脂膠的化學式
尿素與復甲醛發生親核加成反應,反制應如下:
第一步生成聚合前體:
H2N-CO-NH2 + 2H-CHO = HOCH2-NH-CO-NH-CH2OH (酸性條件)
H2N-CO-NH2 + 2H-CHO = HOCH2-N(CH2OH)-CO-N(CH2OH)-CH2OH (鹼性條件)
第二步聚合:
線性結構脲醛樹脂:nHOCH2-NH-CO-NH-CH2OH = HO-[-CH2-NH-CO-NH-CH2-O]n-H + (n-1)H2O (酸性條件)
體性結構脲醛樹脂就是n個HOCH2-N(CH2OH)-CO-N(CH2OH)-CH2OH脫水(鏈上-CH2OH手尾
② 脲醛樹脂是天然高分子化合物嗎
不是。是人工合成的,原料是甲醛和尿素。
脲醛樹脂又稱脲甲醛樹脂。英文縮寫UF,是尿素與版甲醛在催化劑(鹼性權或酸性催化劑)作用下,縮聚成初期脲醛樹脂,然後再在固化劑或助劑作用下,形成不溶、不熔的末期熱固性樹脂。 [1] 固化後的脲醛樹脂顏色比酚醛樹脂淺,呈半透明狀,耐弱酸、弱鹼,絕緣性能好,耐磨性極佳,價格便宜,它是膠粘劑中用量最大的品種.特別是在木材加工業各種人造板的製造中,脲醛樹脂及其改性產品占膠粘劑總用量的90%左右。然而,遇強酸、強鹼易分解,耐候性較差,初粘差、收縮大、脆性大、不耐水、易老化,用脲醛樹脂生產的人造板在製造和使用過程中存在著甲醛釋放的問題,因此必須對其進行改性。
天然高分子(natural polymers)是指以由重復單元連接成的線型長鏈為基本結構的高分子量化合物,是存在於動物、植物及生物體內的高分子物質。天然高分子化合物可以分為:多肽、蛋白質、酶等;多聚磷酸酯、核糖核酸、脫氧核糖核酸等;多糖如澱粉、肝糖、菊粉、纖維素、甲殼素等;橡膠類如巴西橡膠、杜仲膠等;樹脂類如阿拉伯樹脂、瓊脂、褐藻膠等。
③ 脲醛樹脂的合成方程式
n H2N-CO-NH2 + 2n HCHO → HO-[-CH2-NH-CO-NH-CH2-O-]n-H + (n-1)H2O或者簡寫為:n H2N-CO-NH2 + n HCHO → -[-CH2-NH-CO-NH-]n- + nH2O
脲醛樹脂
脲醛樹脂(UF),又稱尿素甲醛樹脂,是尿素與甲醛在催化劑(鹼性或酸性催化劑)作用下縮聚成初期脲醛樹脂,然後再在固化劑或助劑作用下形成不溶、不熔的末期熱固性樹脂。 固化後的脲醛樹脂顏色比酚醛樹脂淺,呈半透明狀,耐弱酸、弱鹼,絕緣性能好,耐磨性極佳,價格便宜。
它是膠粘劑中用量最大的品種,特別是在木材加工業各種人造板的製造中,脲醛樹脂及其改性產品占膠粘劑總用量的90%左右。然而,脲醛樹脂遇強酸、強鹼易分解,耐候性較差,初粘差、收縮大、脆性大、不耐水、易老化,用脲醛樹脂生產的人造板在製造和使用過程中存在著甲醛釋放的問題,因此必須對其進行改性。
特點
脲醛樹脂主要用於和醇酸樹脂配製氨基醇酸烘漆,以提高漆膜的硬度和乾性。它與不幹性醇酸樹脂配合可製成酸固化氨基漆作為木材傢具罩光之用。但耐候性、耐水性、保光性稍差。可占環氧樹脂和醇酸樹脂配製不同性能的底漆和室內用漆。
主要特點包括:
1.價格便宜,原料充足。
2.脲醛樹脂分子結構上含有極性氧原子,所以對物面附著力好。可以用於底漆,中間層塗料,以提高面漆之間的結合力。
3.由於用酸性催化劑時可在室溫固化,可用於雙組分木器塗料。
4.以脲醛樹脂固化的漆膜,撓曲性較好。
5.脲醛樹脂的粘度較大,酸值較高,貯藏穩定性較差。
應用
用作乳液膠黏劑的交聯劑。可與聚醋酸乙烯乳液中的一OH反應交聯,提高耐水性和耐熱性。脲醛樹脂分子的—CH2OH和NH2能與丙烯酸改性的乳液分子中的--COOH在一定程度上進行縮合交聯,減少了親水基團,耐水性改善,抗凍能力也增強。
用途
可用於耐水性和介電性能要求不高的製品,如插線板、開關、機器手柄、儀表外殼、旋紐、日用品、裝飾品、麻將牌、便桶蓋,也可用於部分餐具的製造。脲醛樹脂是膠粘劑中用量最大的品種.特別是在木材加工業各種人造板的製造中,脲醛樹脂及其改性產品占膠粘劑總用量的90%左右。
④ 什麼是脲醛樹脂膠粘劑
由脲醛樹脂、固化劑、助劑等配製而成的膠粘劑。而脲醛樹脂系由尿素與甲醛在催化劑作用下,縮聚而製得的熱固性樹脂。又稱尿素樹脂。是一種重要的氨基樹脂。由於脲醛樹脂製造簡單,使用方便,成本低廉,膠合性能良好,廣泛用於膠合板、刨花板、中密度纖維板、細木工板等生產中。
尿素與甲醛樹脂的縮合產物——脲醛樹脂於1896年為戈爾德施米特(C.Goldschmidt)研究獲得,1929年德國I.G.染料公司,把尿素和甲醛的初期縮聚物用銨鹽在室溫下使其固化並作為木材膠粘劑。在第二次世界大戰期間作為飛機、船舶等軍事工業用膠粘劑在美國、德國、日本等國得到了迅速發展。中國於1957年開始工業性生產,60年代初即廣泛應用於木材工業。
分類
脲醛樹脂從產品外觀形式可分為液狀樹脂(透明糖漿狀或乳狀)和粉狀樹脂。液狀樹脂的固體含量隨製造工藝不同而異,樹脂穩定性較差,貯存期約15天至6個月;粉狀樹脂是液狀樹脂經噴霧乾燥製得,貯存期可長達1~2年,運輸方便。
反應機理
脲醛樹脂的化學反應非常復雜,因為在反應系統中,平行地進行著多種形式的加成、縮合和水解反應,以不同速度常數和平衡常數不斷地發生官能團或鍵的變遷。其反應機理尚不十分清楚,一般認為分3個階段。第一階段是尿素與甲醛在弱鹼性或中性條件下進行加成反應,生成一、二、三羥甲基脲(四羥甲基脲很少生成)。其反應式為:
表3
⑤ 影響脲醛樹脂質量的因素都有哪些
1、原料尿素與甲醛的質量直接影響脲醛膠的質量穩定
2、反應溫度和時間影響脲醛膠的質量
3、介質的PH值影響脲醛膠的質量
4、尿素與甲醛的投料比影響脲醛膠的質量
1)脲醛樹脂膠存在問題耐水性、抗老性、粘結強度、甲醛、龜裂
2)為了克服這些缺點,已經有較多關於利用苯酚、聚乙烯醇、三聚氰胺、硫脲等改性劑對脲醛樹脂膠粘劑進行改性的研究報道
3)但為了控制樹脂中游離甲醛含量,一般甲醛和尿素的摩爾比不超過2:1
4)氧化澱粉的作用:脲醛樹脂之所以耐水性和抗老化性差是因為其分子中存在大量的親水性活性基團-CH2OH基,-CONH因此,它在水中尤其在熱水中,分子結構中活性基團易水解,大大降低了脲醛樹脂的耐水性。因為縮醛結構具有耐酸、耐水、耐氧化劑的特點,從而提高了粘接強度、耐水性及耐老化性。
5)甲醛與尿素摩爾比越大,產品粘附性越好。甲醛與尿素摩爾比增大,則耐水性降低。甲醛含量越高。穩定性隨摩爾比增大而下降。甲醛與尿素摩爾比為1.5:1時所得產品綜合性能較好。
6)配方比例:氧化澱粉改性脲醛樹脂膠中當甲醛與尿素摩爾比為1.5:1氧化澱粉加入量為10%時所得膠粘劑綜合性能較好,為實際應用中的合適配比。故接近最佳配方的配比為:甲醛(36%)125g;尿素60g;氧化澱粉10.5g;氨水適量;草酸適量。
⑥ 脲醛樹脂膠與聚氨酯膠有什麼不同
脲醛樹脂膠與聚氨酯膠
脲醛樹脂膠
是尿素與甲醛在催化劑(鹼性或酸性催化劑)作用下,縮聚成初期脲醛樹脂,然後再在固化劑或助劑作用下,形成不溶、不熔的末期熱固性樹脂。 固化後的脲醛樹脂顏色比酚醛樹脂淺,呈半透明狀,耐弱酸、弱鹼,絕緣性能好,耐磨性極佳,價格便宜,它是膠粘劑中用量最大的品種.特別是在木材加工業各種人造板的製造中,脲醛樹脂及其改性產品占膠粘劑總用量的90%左右。然而,遇強酸、強鹼易分解,耐候性較差,初粘差、收縮大、脆性大、不耐水、易老化,用脲醛樹脂生產的人造板在製造和使用過程中存在著甲醛釋放的問題,因此必須對其進行改性。
聚氨酯膠
聚氨酯膠水是分子鏈中含有氨酯基和異氰酸酯基的膠水,聚氨酯膠水由於含有強極性的異氰酸酯和氨基甲酸酯基,具有很高的反應性,能夠室溫固化,因而對金屬、橡膠、玻璃、陶瓷、塑料、木材、織物、皮革等多種材料都有優良的膠粘性能。聚氨酯的主鏈柔性很好,其最大特點是耐受沖擊震動和彎曲疲勞,剝離強度很高,特別是耐低溫性能極其優異,在現有的膠水中獨占鰲頭。聚氨酯膠水工藝簡便,室溫和加熱均能固化,不同材料膠粘時熱應力影響小,在各個領域都有廣泛的應用。聚氨酯膠水耐水性和耐熱性較差,選用時需要注意。
⑦ 脲醛樹脂膠固化後如何解聚
脲醛樹脂在固化後會在一定條件下很慢的分解,但如果是人工的去解聚,還真沒有什麼好辦法
⑧ 脲醛樹脂的概述
脲醛樹脂
urea-formaldehyde resins
商品名Beetle。又稱尿素甲醛樹脂,簡稱UF,平均分子量約10000。尿素與%甲醛水溶液在酸或鹼的催化下可縮聚得到線性脲醛低聚物,工業上以鹼作催化劑,95℃左右反應,甲醛/尿素之摩爾比為1.5~2.0,以保證樹脂能固化。反應第一步生成一和二羥甲基脲,然後羥甲基與氨基進一步縮合,得到可溶性樹脂,如果用酸催化,易
導致凝膠。產物需在中性條件下才能貯存。線性脲醛樹脂以氯化銨為固化劑時可在室溫固化。模塑粉則在130~160℃加熱固化,促進劑如硫酸鋅、磷酸三甲酯、草酸二乙酯等可加速固化過程。脲醛樹脂主要用於製造模壓塑料,製造日用生活品和電器零件,還可作板材粘合劑、紙和織物的漿料、貼面板、建築裝飾板等。由於其色淺和易於著色,製品往往色彩豐富瑰麗。
脲醛樹脂成本低廉,顏色淺,硬度高,耐油,抗霉,有較好的絕緣性和耐溫性,但耐候性和耐水性較差。它是開發較早的熱固性樹脂之一。1924年,英國氰氨公司研製,1928年始出售產品,30年代中期產量達千噸,80年代世界年產量已超過1.5Mt。
製作塑料製品所用的脲醛樹脂的數量僅占總產量的10%左右。在甲醛與尿素的摩爾比較低的情況下製得的脲醛樹脂,與填料(紙漿、木粉)、色料、潤滑劑、固化劑、穩定劑(六亞甲基四胺、碳酸銨)、增塑劑(脲或硫脲)等組分混合,再經過乾燥、粉碎、球磨、過篩,即得脲醛壓塑粉。壓制脲醛塑料的溫度140~150℃、壓力25~35MPa,壓制時間依製品的厚度而異,一般為10~60min。塑料製品主要是電氣照明設備和電話零件等。
脲醛樹脂一般為水溶性樹脂,較易固化,固化後的樹脂無毒、無色、耐光性好,長期使用不變色,熱成型時也不變色,可加入各種著色劑以制備各種色澤鮮艷的製品。
脲醛樹脂堅硬,耐刮傷,耐弱酸弱鹼及油脂等介質,價格便宜,具有一定的韌性,但它易於吸水,因而耐水性和電性能較差,耐熱性也不高。
⑨ 脲醛樹脂的改性
由於脲醛樹脂存在初粘差、收縮大、脆性大、不耐水、易老化、釋放甲醛和固化放出甲醛污染環境,損害健康等缺點,必須對其進行改性,提高性能,擴大應用。而就其改性方法簡單羅列如下:
1、提高初粘性
提高脲醛樹脂的初粘性,可加入聚乙烯醇、聚乙二醇、羥甲基纖維素等改性劑,但這些物質價格較高,因此可選用澱粉類物質,尤其是澱粉在脲醛樹脂合成開始就加入,效果更好。在合成過程中澱粉可能發生水解作用,生成各種糊精等,由於澱粉相對分子質量很大,溶解後粘度也很大,加入少量就可製得粘度較大的脲醛樹脂。同時澱粉分子鏈上的羥基、羥甲基以及因水解產生的醛基等可能參與脲醛樹脂的合成反應,不僅提高了初粘性,而且粘接強度和儲存穩定性也有提高。
2、減小收縮性
脲醛樹脂固化收縮率大,容易產生裂紋,膠層產生內應力,使粘度強度下降。為了降低脲醛樹脂固化時的收縮率,通常向樹脂膠液中加入一些填充劑,如麵粉、澱粉、血粉和a-纖維素粉、木粉、豆粉等。
3、降低脆性
為了降低脆性,提高韌性可加入聚乙烯醇、聚乙烯醇縮甲醛溶液、聚醋酸乙烯乳液、VAE溶液等,同時也可提高初粘性和耐老化性。
4、改進耐水性
在合成脲醛樹脂時加入少量的三聚氰胺、苯酚、間苯二酚、烷基胺、糖醛等都能有效地改進脲醛樹脂的耐水性。加入硫酸鋁、磷酸鋁等作為交聯劑,也可明顯提高耐水性。在調膠時加入木粉、麵粉、豆粉、氧化鐵、膨脹土等填料,也能提高耐水性。
採用苯酚改性脲醛樹脂,在樹脂中引入苯環結構,封閉了樹脂的吸水基團,使樹脂的耐水性和耐老化性顯著改善。也可將間苯二酚或三聚氰胺加入固化劑組分之中,還可將丙烯酸酯共聚乳液與脲醛樹脂共混都可以提高耐水性。
5、提高粘接強度
採用多元復合添加劑如聚乙烯醇和苯酚,可改善脆性,提高耐水性和粘接強度。再採用中性-弱酸-弱鹼復合工藝,在中溫下進行反應,製得的脲醛樹脂剪切強度是原脲醛膠的10倍以上,耐水性和耐沸性大為提高。
脲醛樹脂根據不同的使用要求,加入改性劑後可明顯改善性能。
⑩ 脲醛樹脂化學組成
只以脲甲醛樹脂為例。
尿素與甲醛發生親核加成反應,反應如下:
第一步生成聚合前體:
H2N-CO-NH2 + 2H-CHO = HOCH2-NH-CO-NH-CH2OH (酸性條件)
H2N-CO-NH2 + 2H-CHO = HOCH2-N(CH2OH)-CO-N(CH2OH)-CH2OH (鹼性條件)
第二步聚合:
線性結構脲醛樹脂:nHOCH2-NH-CO-NH-CH2OH = HO-[-CH2-NH-CO-NH-CH2-O]n-H + (n-1)H2O (酸性條件)
體性結構脲醛樹脂就是n個HOCH2-N(CH2OH)-CO-N(CH2OH)-CH2OH脫水(鏈上-CH2OH手尾連成鏈,N上-CH2OH一上一下脫水交聯,形成空間網狀結構)
綜上,酸性條件得線性結構脲醛樹脂,鹼性得體型結構。
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