《脲醛樹脂》ppt課件

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1、關(guān)于脲醛樹脂那些事第八組潘偉鵬翁松濤莫志萍戚業(yè)明黃飛武廖志豪蔡定輝精化142脲醛樹脂(urea-formaldehyderesins)的定義：別稱脲甲醛樹脂。英文縮寫UF，商品名Beetle，是尿素CO(NH2)2與甲醛CH2O在催化劑(堿性或酸性催化劑)作用下,縮聚成初期脲醛樹脂,然后再在固化劑或助劑作用下,形成不溶、不熔的末期熱固性樹。平均分子量約10000。脲醛樹脂的結(jié)構(gòu)單元：-(CH2-N-CO-N-CH2)-或結(jié)構(gòu)式：狀態(tài)：一般為水溶性樹脂，加工成型時發(fā)生交聯(lián)，制品為不溶不熔的熱固性樹脂。固

2、化后，顏色比酚醛樹脂淺，呈半透明狀，耐弱酸、弱堿，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(yè)各種人造板的制造中,脲醛樹脂及其改性產(chǎn)品占膠粘劑總用量的90%左右。脲醛樹脂的歷史：?1844年，TollensB合成出脲醛樹脂。?1896年在C.Goldschmidt等的研究后首次使用?1924年，英國氰氨公司研制?1928年始出售產(chǎn)品?30年代中期產(chǎn)量達(dá)千噸?1957年，中國開始工業(yè)化生產(chǎn)脲醛樹脂?1962年成為膠合板生產(chǎn)的主要膠粘劑?80年代世界年產(chǎn)量已超過1.5M

3、t?國外80年代開發(fā)出粉狀脲醛樹脂后,在美、英、法、日等許多國家內(nèi)獲得越來越廣泛應(yīng)用,使之逐漸發(fā)展成為合成膠粘劑的第一大膠種,占膠粘劑總用量的一半左右。?在80年代,國內(nèi)有55%的甲醛用于生產(chǎn)脲醛樹脂,年需求增長率為6～8%。?1985年膠粘劑產(chǎn)量為17～18萬/T，主要用于木材業(yè)建筑業(yè)、輕工及紡織行業(yè)需求呈逐年快速增長的趨勢。其中30～40%的脲醛樹脂用于建筑輕工和紡織,60～70%用于木材業(yè)。?2001年西歐的消費量為2500kt,美國消耗800kt,印尼消耗750kt，中國內(nèi)地消耗達(dá)到1000k

4、t脲醛樹脂的合成第一個階段：羥甲基脲生成，為加成反應(yīng)階段第二個階段：樹脂化，為縮聚反應(yīng)階段。尿素與甲醛在中性或弱堿性介質(zhì)（PH?7~8）中進(jìn)行羥基化反應(yīng)。當(dāng)甲醛與尿素的摩爾比（F/U）≤1時生成穩(wěn)定的一羥基甲基脲；H2N-CO-NH2+CH2O?→H2N-CO-NHCH2OH然后再與甲醛反應(yīng)生成二羥甲基脲H2N-CO-NHCH2OH?+?CH2O??→?HOH2CHN-CO-NHCH2OH還可以生成少量的三羥甲基脲、四羥甲基脲，但是到目前為止還未分離出四羥甲基脲。一羥甲基脲、二羥甲基脲和三羥甲基脲的反

5、應(yīng)速度比為9：3：1。1、加成反應(yīng)階段羥甲基脲中含有活潑的羥甲基（-CH2OH），可進(jìn)一步縮合生成聚合物。由于在堿性條件下縮聚反應(yīng)很慢，只有在微酸介質(zhì)（PH?4~6）中，生成的一羥甲基脲和二羥基脲在高溫下羥甲基脲懷未反應(yīng)的尿素、羥甲基與羥甲基之間進(jìn)行亞甲基化反應(yīng)，形成各種縮聚物的中間體。反應(yīng)基本上有5種形式，典型的有以下反應(yīng)2、縮聚反應(yīng)階段一羥甲基脲與相鄰分子胺基上的氫縮合脫水形成亞甲基鍵。H2N-CO-NHCH2OH+H2N-CO-NHCH2OH?→H2N-CO-NHCH2NH-CO-NHCH2OH

6、+?H2O相鄰兩分子的羥基甲基發(fā)生縮合形成二亞甲基醚鍵并放出水。HOCH2NH-CO-NHCH2OH?+HOCH2NH-CO-NHCH2OH→HOCH2NH-CO-NHCH2NH-CO-NHCH2OH+H2O相鄰兩分子的羥甲基發(fā)生脫水和脫甲醛反應(yīng)形成甲基健：HOCH2NH-CO-NHCH2OH+?HOCH2NH-CO-NHCH2OH→HOCH2NH-CO-NHCH2NH-CO-NHCH2OH?+?H2O典型的反應(yīng)中間體形成后，進(jìn)一步縮聚形成以亞甲基和二亞甲基為主體或少量以醚鍵連接的線型或支鏈型的低聚物

7、，是各種相對分子質(zhì)量的混合物，平均分子質(zhì)量700左右，可溶于水，由于脲醛樹脂的低聚物含有羥甲基、胺基和亞胺基等活性基團(tuán)，因此，隨著時間的延續(xù)還會繼續(xù)反應(yīng)形成更大的分子。加熱或加入固化劑能加速反應(yīng)的進(jìn)行，最后形成體型網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)1，把計量的甲醛放入裝有攪拌裝置，回流器以及夾套加熱或冷卻的搪瓷反應(yīng)釜中。2，在不斷攪拌下，把燒堿液加入甲醛內(nèi)，調(diào)整PH值等于7-8，并在30分鐘內(nèi)升溫到25-30℃（以搪瓷反應(yīng)釜內(nèi)的溫度為準(zhǔn)）。3，在不斷攪拌下，把尿素（粉碎成粉末狀）總用量的50％加進(jìn)反應(yīng)釜，并在30分鐘內(nèi)升溫至6

8、0℃（掌握使其每10分鐘升溫10℃）。4，當(dāng)反應(yīng)釜的溫度達(dá)到60℃，第二次加入尿素總量的25％，同樣不斷攪拌，并控制如前升溫速度，控制在30分鐘內(nèi)，使溫度升至90℃。脲醛樹脂合成的工藝5，最后加入尿素的剩余部分，在90攝氏度保溫30分鐘。6，恒溫后即用甲酸調(diào)整PH值至5，調(diào)酸后應(yīng)注意其自然放熱反應(yīng)，如有這種情況要迅速降溫，以免影響膠料的質(zhì)量。7，調(diào)酸后的10-分鐘內(nèi)，用常溫清水檢驗?zāi)z料是否達(dá)到反應(yīng)終點，到達(dá)終點的膠液滴入清水內(nèi)即起白霧狀。如已到反應(yīng)終點，