三聚氰胺和聚乙烯醇等改性脲醛樹脂膠黏劑,采用弱堿-弱酸-弱堿工藝,尿素和甲醛質(zhì)量比為1:1.4,尿素按7.5:2.0:0.5的質(zhì)量比分3次投料,85~90℃反應(yīng)2~3h,制得低毒、耐水的脲醛樹脂膠黏劑。 甲醛,甲醛,;尿素;氧化鋅,硫酸銨;氯化氫氧化鈉,氨水,六亞甲基四胺;三聚氰胺,聚乙烯醇,苯酚。合成方法:在帶有電動(dòng)攪拌器的500ml四口燒瓶中加入200g37%的甲醛說溶液,升溫至50℃左右加入3.0g六亞甲基四胺,全溶后用30%的氫氧化鈉調(diào)pH=8.5左右,106g尿素按7.5:2.0:0.5質(zhì)量比分3次投料。當(dāng)溫度升高至65℃時(shí),投入第一批尿素,并加入1.0g改性劑PVA,緩慢升溫至90℃,并保溫50min,用氯化銨調(diào)節(jié)pH=5.0左右,至混濁出現(xiàn),立即用20%的氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH=7.0左右,加入第二批尿素和改性劑三聚氰胺1.0g,恒溫90℃,保溫40min左右,達(dá)到一定的黏度再用20%的氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH=7.5~8.0,加入第三批尿素,反應(yīng)20min,加入適量氨水后,自然降溫到40℃出料。
主要影響因素:耐水及抗老化性能的提高 通過加入聚乙烯醇,以生成聚乙烯醇縮甲醛的方法來解決脲醛樹脂的老化及不耐水問題。另外,聚乙烯醇的加入還可以提高脲醛樹脂的初黏度及預(yù)壓性能。游離甲醛含量的降低 當(dāng)甲醛與尿素的質(zhì)量比為1.4:1時(shí),固化脲醛樹脂的斷裂強(qiáng)度有一最大值。尿素按7.5:2.0:0.5的比例分3次投料,不僅有利于二羥甲基脲的生成、增加樹脂的膠合強(qiáng)度,而且也有利于降低產(chǎn)品中游離甲醛的含量。在縮聚反應(yīng)結(jié)束后,可適當(dāng)加入一些甲醛結(jié)合劑,如苯酚、間苯二酚、三聚氰胺等。應(yīng)當(dāng)指出,此類物質(zhì)也會(huì)影響膠液的穩(wěn)定性,減壓脫水也可除去一部分游離甲醛。甲醛與尿素對(duì)脲醛樹脂膠性能的影響 甲醛純度降低,膠的黏度和固含量均有所下降;尿素純度降低,膠的穩(wěn)定性降低,黏度也下降較快,貯存時(shí)間也變短。甲醛、尿素的質(zhì)量比高,樹脂中游離甲醛含量高,以1.4:1為佳。改性劑對(duì)脲醛樹脂膠粘接強(qiáng)度的影響 改性劑的加入有利于樹脂中游離甲醛含量的降低,也提高了膠合強(qiáng)度和膠的耐水性。不同改性劑的 影響不同,聚乙烯醇和三聚氰胺共用的改性效果最佳。隨著改性劑加入量的增加,樹脂黏度、穩(wěn)定性會(huì)變差,膠液漸漸變?yōu)槟z泥。三聚氰胺可以捕捉游離甲醛,同時(shí)還引入三氮雜環(huán),增加膠的強(qiáng)度和耐水性。PVA可與甲醛生成聚乙烯醇縮甲醛,改善膠的初黏度,抑制亞甲脲白色沉淀物的生成,防止膠層老化,也可增加膠的強(qiáng)度和耐水性及預(yù)壓性能。苯酚可以在樹脂中引入苯環(huán)鏈節(jié),改變樹脂的骨架結(jié)構(gòu),封閉樹脂的吸水基團(tuán),改善其耐水性及耐老化性能,另外,苯酚的加入會(huì)使樹脂中游離甲醛的含量下降較少,但同時(shí)樹脂也會(huì)有較深的顏色。pH調(diào)節(jié)劑對(duì)樹脂膠的影響 用到達(dá)pH為5的時(shí)間來比較pH調(diào)節(jié)劑對(duì)樹脂膠的影響情況,氯化鋅30min、硫酸銨30min、氯化銨35min、高濃度甲酸5min、低濃度甲酸15min、10%的鹽酸15min。從反應(yīng)縮聚時(shí)間、成膠狀況與顏色、黏度、固含量及對(duì)pH調(diào)節(jié)劑進(jìn)行比較,氯化銨最理想。
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