氨基樹脂黏合劑-9

1、氨基樹脂膠黏劑氨基樹脂膠黏劑 第一節(jié)第一節(jié) 脲醛樹脂膠黏劑脲醛樹脂膠黏劑 脲醛脲醛(UF)(UF)樹脂：樹脂：尿素尿素和和甲醛甲醛在催化劑在催化劑 （堿性催化劑或酸性催化劑）作用下，（堿性催化劑或酸性催化劑）作用下， 縮聚成縮聚成初期脲醛樹脂初期脲醛樹脂，然后在，然后在固化劑固化劑 或或助劑助劑作用下，形成作用下，形成不溶、不熔不溶、不熔的的末末 期樹脂期樹脂。 1. 1. 脲醛樹脂研究進展脲醛樹脂研究進展 18441844年年：由：由TollensTollens首次合成；首次合成； 19291929年德國染料公司年德國染料公司：開發(fā)出一：開發(fā)出一種種 能在常溫固化膠接木材能在常溫固化膠接木材

2、的的UFUF預預聚聚體，體， 獲得獲得UFUF樹脂用于膠接木材的專利，樹脂用于膠接木材的專利， 引起人們的重視。引起人們的重視。 1. 1. 脲醛樹脂研究進展脲醛樹脂研究進展 19311931年：年：脲醛樹脂首次在市場銷脲醛樹脂首次在市場銷 售，從此以后，售，從此以后，UFUF樹脂在樹脂在木材加工木材加工 行業(yè)行業(yè)中得到了廣泛應用和迅速發(fā)展。中得到了廣泛應用和迅速發(fā)展。 1. 1. 脲醛樹脂研究進展脲醛樹脂研究進展 UFUF樹脂膠黏劑由于其成本低廉、樹脂膠黏劑由于其成本低廉、 原料來源豐富、固化膠層無色、操原料來源豐富、固化膠層無色、操 作性能好，以及良好的膠接性能等作性能好，以及良好的膠接性

3、能等 一系列優(yōu)點，成為我國人造板生產一系列優(yōu)點，成為我國人造板生產 的主要膠種。的主要膠種。 1. 1. 脲醛樹脂研究進展脲醛樹脂研究進展 經典理論認為，經典理論認為，UFUF樹脂的合成分為樹脂的合成分為 兩個階段。兩個階段。 第一階段在第一階段在中性中性或或弱堿性弱堿性（pH=7pH=7 8 8）介質中，尿素與甲醛進行羥甲基）介質中，尿素與甲醛進行羥甲基 化反應，即化反應，即加成反應加成反應。 2. UF2. UF合成反應機理合成反應機理 （1 1）加成反應加成反應：尿素和甲醛在尿素和甲醛在中性或中性或 弱堿性弱堿性介質中進行加成反應，介質中進行加成反應，可生成一可生成一 羥、二羥羥、二羥

4、、三羥和四羥甲基、三羥和四羥甲基脲。脲。 第二階段在第二階段在酸性條件酸性條件下進行下進行縮聚反縮聚反 應應，當分子量達到一定程度時，將反，當分子量達到一定程度時，將反 應液的應液的pHpH值調至值調至8 89 9，并降溫至常，并降溫至常 溫，得到脲醛樹脂的溫，得到脲醛樹脂的初期縮合液初期縮合液。 2. UF2. UF合成反應機理合成反應機理 （2 2）縮聚反應：縮聚反應：在在酸性條件酸性條件下，羥甲下，羥甲 基與氨基或羥甲基及羥甲基基與氨基或羥甲基及羥甲基反應反應。 H2NC O NH2NCH2 OH+ CH2NNH2 O CNH + H2O NNCH2OH+CH2N+ H2OOCH2OCH

5、2NH+ NNCH2OH+CH2 N+ H2O OCH2 OCH2N H （2 2）縮聚反應：縮聚反應：在特殊條件下也產生在特殊條件下也產生 分子分子內縮合內縮合，生成環(huán)狀化合物，生成環(huán)狀化合物Uron Uron 。 O H2CCH2 HNNH C O 動力學研究表明，動力學研究表明，反應初期反應初期的反應的反應 速度取決于速度取決于pHpH值值。羥甲基化反應在。羥甲基化反應在 pH=5pH=58 8之間有一個最低值，在這之間有一個最低值，在這 個范圍之外，反應速度隨個范圍之外，反應速度隨pHpH值下降值下降 而上升。而上升。 2. UF2. UF合成反應機理合成反應機理 UronUron環(huán)的

6、引入，提高了環(huán)的引入，提高了UFUF樹脂的樹脂的縮縮 聚程度聚程度，樹脂的，樹脂的初粘性較好初粘性較好，甲醛釋放甲醛釋放 量低量低；樹脂的；樹脂的耐水性耐水性好，膠接制品的耐好，膠接制品的耐 水性得到了水性得到了提高提高。 O H2CCH2 HNNH C O 2. UF2. UF合成反應機理合成反應機理 但隨著樹脂分子中但隨著樹脂分子中UronUron環(huán)數量增加，環(huán)數量增加， 樹脂的樹脂的固化速度減慢固化速度減慢，膠合強度膠合強度降降 低低，在樹脂合成中，在樹脂合成中UronUron環(huán)含量控制環(huán)含量控制 在在10%10%左右為宜。左右為宜。 O H2CCH2 HNNH C O 2. UF2.

7、UF合成反應機理合成反應機理 經典理論認為，經典理論認為，UFUF樹脂在未固化前，樹脂在未固化前， 主要是由主要是由取代脲取代脲和和亞甲基亞甲基鏈節(jié)鏈節(jié)交替重交替重 復生成的多分散性聚合物。復生成的多分散性聚合物。 3. UF3. UF樹脂固化機理樹脂固化機理 1 1、 經典理論經典理論 固化時，樹脂中固化時，樹脂中活性基團（活性基團（-NH-NH-、 -CH-CH2 2OHOH）之間，或與之間，或與甲醛甲醛之間反之間反 應形成不溶不熔的應形成不溶不熔的三維網狀結構三維網狀結構， 樹脂的固化過程是樹脂的固化過程是連續(xù)連續(xù)的，且的，且膠接膠接 強度強度隨著固化隨著固化時間時間的延長而的延長而增加

8、增加。 1 1、 經典理論經典理論 ChowChow和和HancockHancock用用TBATBA方法研究方法研究 了了UFUF樹脂的固化過程，發(fā)現其固化樹脂的固化過程，發(fā)現其固化 過程是過程是不連續(xù)不連續(xù)的，的，膠接強度先增加膠接強度先增加 后減小，最后又增加后減小，最后又增加。 1 1、 經典理論經典理論 2 2、膠體理論、膠體理論 19831983年，美國學者年，美國學者 PrattPratt等人發(fā)現：等人發(fā)現： （1 1）在）在固化固化過程中，過程中，UFUF樹脂樹脂黏度變黏度變 化是不連續(xù)的化是不連續(xù)的； （2 2）為使）為使UFUF樹脂樹脂固化固化或或凝膠凝膠，其，其濃濃 度必須

9、超過某一最低限度必須超過某一最低限； 2 2、膠體理論、膠體理論 （3 3）用）用SEMSEM發(fā)現，已固化發(fā)現，已固化UFUF樹脂斷樹脂斷 裂面有裂面有顆粒結構顆粒結構存在，第一次提出了存在，第一次提出了 UFUF樹脂固化的樹脂固化的膠體理論膠體理論。 UFUF樹脂膠黏劑與其它膠種相比，存樹脂膠黏劑與其它膠種相比，存 在著在著耐水性差耐水性差、固化后、固化后膠層脆性大膠層脆性大、 耐老化性能差耐老化性能差、游離甲醛含量高游離甲醛含量高等等缺缺 點，這些缺點不但限制了它的使用范點，這些缺點不但限制了它的使用范 圍，而且影響了產品質量。圍，而且影響了產品質量。 4. UF4. UF樹脂的改性樹脂的

10、改性 因此，為了擴大因此，為了擴大UFUF樹脂的應用范樹脂的應用范 圍，根據不同的使用要求，采用對圍，根據不同的使用要求，采用對 UFUF樹脂膠黏劑進行樹脂膠黏劑進行改性改性的方法來的方法來提提 高其綜合性能高其綜合性能。 4. UF4. UF樹脂的改性樹脂的改性 UFUF樹脂膠黏劑耐水性差的原因，樹脂膠黏劑耐水性差的原因， 主要在于固化后的樹脂中存在著主要在于固化后的樹脂中存在著親親 水性基團水性基團，羥基、氨基、亞氨基、羥基、氨基、亞氨基、 醚鍵醚鍵等。等。 1 1、改進、改進UFUF樹脂的耐水性樹脂的耐水性 改進改進UFUF樹脂耐水性的方法主要是樹脂耐水性的方法主要是 通過通過共混共混、

11、共聚共聚或一些其他的添料或一些其他的添料 來實現的。來實現的。 1 1、改進、改進UFUF樹脂的耐水性樹脂的耐水性 4. UF4. UF樹脂的改性樹脂的改性 在在UFUF樹脂分子中引入樹脂分子中引入三聚氰胺三聚氰胺，由，由 于形成了于形成了三維網狀三維網狀結構，可以結構，可以封閉封閉許許 多多吸水性吸水性基團，基團，從而提高了產品的耐從而提高了產品的耐 水性。水性。 2 2、樹脂穩(wěn)定性研究、樹脂穩(wěn)定性研究 經研究發(fā)現，經研究發(fā)現，UFUF樹脂的樹脂的穩(wěn)定性穩(wěn)定性與與 合成工藝合成工藝、縮聚物的、縮聚物的分子結構分子結構及及pHpH 值值有關。有關。 4. UF4. UF樹脂的改性樹脂的改性 U

12、FUF樹脂在貯存過程中，體系的樹脂在貯存過程中，體系的pHpH值值 會逐漸會逐漸降低降低，從而導致早期固化，因，從而導致早期固化，因 此，經常調節(jié)樹脂此，經常調節(jié)樹脂pHpH值保持在值保持在8.08.0 9.09.0，可延長貯存期。，可延長貯存期。 2 2、樹脂穩(wěn)定性研究、樹脂穩(wěn)定性研究 此外，向樹脂中加入此外，向樹脂中加入5%5%的甲醇的甲醇、 變性淀粉變性淀粉及及分散劑分散劑等可以提高等可以提高UFUF樹樹 脂的穩(wěn)定性。脂的穩(wěn)定性。 2 2、樹脂穩(wěn)定性研究、樹脂穩(wěn)定性研究 3 3、耐老化性能研究、耐老化性能研究 UFUF樹脂的老化：指固化后的膠層逐樹脂的老化：指固化后的膠層逐 漸老化龜裂，

13、開膠脫落的現象。漸老化龜裂，開膠脫落的現象。 4. UF4. UF樹脂的改性樹脂的改性 3 3、耐老化性能研究、耐老化性能研究 可以向樹脂中加入一定量的可以向樹脂中加入一定量的熱塑性熱塑性 樹脂樹脂，如聚乙烯醇、聚乙烯醇縮甲，如聚乙烯醇、聚乙烯醇縮甲 醛等，來改善醛等，來改善UFUF樹脂膠層的脆性。樹脂膠層的脆性。 樹脂樹脂合成合成過程中，加入乙醇、丁醇過程中，加入乙醇、丁醇 及糠醇，將羥甲基醚化，或者將苯及糠醇，將羥甲基醚化，或者將苯 酚、三聚氰胺與尿素共縮聚，均可酚、三聚氰胺與尿素共縮聚，均可 提高其抗老化能力。提高其抗老化能力。 3 3、耐老化性能研究、耐老化性能研究 在在調膠調膠時，向

14、時，向UFUF樹脂中加入適當比樹脂中加入適當比 例的例的填料，填料，如面粉、木粉、等，可如面粉、木粉、等，可 以以削弱削弱由于膠層體積收縮而引起的由于膠層體積收縮而引起的 應力集中應力集中，減小開膠脫落的現象。，減小開膠脫落的現象。 3 3、耐老化性能研究、耐老化性能研究 4 4、其他方面改性、其他方面改性 因為因為UFUF樹脂是一種樹脂是一種低值產品低值產品， 因此，生產和使用過程中需要盡因此，生產和使用過程中需要盡 量量降低降低其生產成本，以確保其市其生產成本，以確保其市 場競爭力。場競爭力。 4 4、其他方面改性、其他方面改性 為了為了降低成本降低成本，可向，可向UFUF樹脂中添樹脂中添

15、 加淀粉、變性淀粉、紙漿廢液、木加淀粉、變性淀粉、紙漿廢液、木 粉、胡桃殼粉、礦石粉等。粉、胡桃殼粉、礦石粉等。 此外，將此外，將UFUF共聚物共聚物、乙二醛乙二醛及及氯氯 化銨化銨按一定比例混合組成的膠黏劑，按一定比例混合組成的膠黏劑， 固化快速，耐水性好，殘留甲醛量固化快速，耐水性好，殘留甲醛量 低低。 4 4、其他方面改性、其他方面改性 甲醛甲醛是一種反應活性很強的醛類化合是一種反應活性很強的醛類化合 物，它能與人體的物，它能與人體的蛋白質蛋白質反應生成氮反應生成氮 亞甲基化合物：亞甲基化合物： 5.5.游離甲醛的危害與控制游離甲醛的危害與控制 1 1、甲醛的危害、甲醛的危害 甲醛甲醛使

16、蛋白質發(fā)生的變性，引起眼睛、使蛋白質發(fā)生的變性，引起眼睛、 鼻子等部位的粘膜發(fā)炎而產生痛感。鼻子等部位的粘膜發(fā)炎而產生痛感。 5.5.游離甲醛的危害與控制游離甲醛的危害與控制 1 1、甲醛的危害、甲醛的危害 五十年代人們就已經發(fā)現空氣中含五十年代人們就已經發(fā)現空氣中含 有有0.1 mg/ m0.1 mg/ m3 3甲醛就可以甲醛就可以聞到聞到它的它的 氣味氣味；當濃度達到；當濃度達到2.42.43.6 mg/m3.6 mg/m3 3 時，人的時，人的眼、鼻、喉眼、鼻、喉都將受到都將受到刺激刺激。 1 1、甲醛的危害、甲醛的危害 據調查，受甲醛刺激，根據程度不據調查，受甲醛刺激，根據程度不 同，

17、人的機體可能發(fā)生的疾病有：同，人的機體可能發(fā)生的疾病有： 咽喉炎咽喉炎、結膜炎結膜炎、胃炎胃炎、不眠癥不眠癥， 以及以及視力減退視力減退等各種疾病。等各種疾病。 1 1、甲醛的危害、甲醛的危害 人體對空氣中甲醛濃度的人體對空氣中甲醛濃度的嗅覺界限嗅覺界限 為為0.150.150.3 mg/m0.3 mg/m3 3； 刺激界限刺激界限為為0.30.30.9 mg/m0.9 mg/m3 3； 忍受界限忍受界限為為0.90.96 mg/m6 mg/m3 3。 1 1、甲醛的危害、甲醛的危害 人體對空氣中不同甲醛濃度的反應人體對空氣中不同甲醛濃度的反應 空氣中甲醛含量空氣中甲醛含量 （mg/mmg/m

18、3 3） 人的反應人的反應 0.070.11 能感覺到甲醛的存在能感覺到甲醛的存在 0.150.3 能明顯感覺到甲醛存在能明顯感覺到甲醛存在 0.300.90 有刺激性但還可以忍受有刺激性但還可以忍受 0.906 刺激性很強，難以忍受；刺激性很強，難以忍受；1.7 1.7 mg/ mmg/ m3 3眼睛的感光性受到眼睛的感光性受到 影響影響 2040 皮膚、呼吸道及視網膜出現皮膚、呼吸道及視網膜出現 明顯癥狀明顯癥狀 最近的研究表明甲醛會最近的研究表明甲醛會增長紅細胞的增長紅細胞的 溶血溶血作用，作用，抑制乙酰膽堿酯酶活力抑制乙酰膽堿酯酶活力和和 引起可滴淀巰基含量引起可滴淀巰基含量降低，降低

19、，同時使同時使磷磷 酸甘油醛脫氫酶酸甘油醛脫氫酶、乳酸脫氫酶活力提乳酸脫氫酶活力提 高高和和促進細胞內促進細胞內CaCa2+ 2+泄漏， 泄漏，由此可見，由此可見， 它對人體有害是毫無疑問的。它對人體有害是毫無疑問的。 1 1、甲醛的危害、甲醛的危害 世界衛(wèi)生組織的國際癌癥研究中心世界衛(wèi)生組織的國際癌癥研究中心 (IARC)(IARC)發(fā)布了關于發(fā)布了關于甲醛可致癌甲醛可致癌的報的報 告，甲醛已被公認為癌癥的可能誘告，甲醛已被公認為癌癥的可能誘 因。因。 5.5.游離甲醛的危害與控制游離甲醛的危害與控制 1 1、甲醛的危害、甲醛的危害 在在20042004年年6 6月份月份IARCIARC發(fā)表

20、的報告發(fā)表的報告 稱高濃度的甲醛能導致稱高濃度的甲醛能導致耳、鼻和喉耳、鼻和喉 癌癌，同時還提到也可能導致，同時還提到也可能導致白血病白血病。 1 1、甲醛的危害、甲醛的危害 IARCIARC將化學藥品分為四個危險等級，將化學藥品分為四個危險等級， 過去甲醛被列在第二等級內，但是現過去甲醛被列在第二等級內，但是現 在已確認甲醛在已確認甲醛可致癌可致癌，所以將甲醛提，所以將甲醛提 升到升到最高危險等級最高危險等級。 1 1、甲醛的危害、甲醛的危害 隨著世界環(huán)保意識的增強，人們對隨著世界環(huán)保意識的增強，人們對 散發(fā)到空氣中對人體有害的散發(fā)到空氣中對人體有害的有機揮發(fā)有機揮發(fā) 物含量（物含量（VOC

21、VOC），特別是甲醛含量特別是甲醛含量 的要求越來越嚴格。的要求越來越嚴格。 1 1、甲醛的危害、甲醛的危害 我國也于我國也于20022002年年1 1月頒發(fā)了月頒發(fā)了“室內室內 裝飾裝修材料人造板及其制品中甲醛裝飾裝修材料人造板及其制品中甲醛 釋放限量釋放限量”強制標準：限制人造板生強制標準：限制人造板生 產企業(yè)必須使用產企業(yè)必須使用低甲醛釋放量的低甲醛釋放量的UFUF 樹脂膠黏劑樹脂膠黏劑，因此，降低甲醛釋放量，因此，降低甲醛釋放量 是是UFUF樹脂研究中的一個重要課題。樹脂研究中的一個重要課題。 2 2、膠接制品釋放甲醛的原因、膠接制品釋放甲醛的原因 膠接制品膠接制品釋放甲醛釋放甲醛的的

22、主要主要原因：原因： 樹脂合成過程中未參加反應的樹脂合成過程中未參加反應的 游離甲醛游離甲醛； 樹脂樹脂固化固化過程中，釋放出甲醛；過程中，釋放出甲醛； 樹脂在樹脂在固化過程固化過程中釋放甲醛的主要中釋放甲醛的主要 原因：樹脂中存在原因：樹脂中存在羥甲基羥甲基和和二亞甲基二亞甲基 醚鍵醚鍵，該化學鍵的穩(wěn)定性差，受外界，該化學鍵的穩(wěn)定性差，受外界 影響時容易斷裂分解影響時容易斷裂分解釋放出甲醛。釋放出甲醛。 2 2、膠接制品釋放甲醛的原因、膠接制品釋放甲醛的原因 在在酸性環(huán)境酸性環(huán)境和和水分水分存在的條件下，存在的條件下， 分解反應進一步加速分解反應進一步加速，加入固化劑加入固化劑 后，樹脂酸性

23、增大，釋放出甲醛，后，樹脂酸性增大，釋放出甲醛， 反應過程如下：反應過程如下： 2 2、膠接制品釋放甲醛的原因、膠接制品釋放甲醛的原因 NCH2 CO CH2OH + H + CH2NH OC +CHO H NCH2 CO + H + NH+O CH2 H NH OC C O NHCH2 OC CHOH 只要只要樹脂中存在樹脂中存在羥甲基羥甲基和和二亞甲基醚二亞甲基醚 鍵鍵，固化時就會產生游離甲醛。，固化時就會產生游離甲醛。 2 2、膠接制品釋放甲醛的原因、膠接制品釋放甲醛的原因 膠接制品膠接制品釋放甲醛釋放甲醛的的主要主要原因：原因： 制品在使用過程，受到溫度、濕制品在使用過程，受到溫度、濕

24、 度、酸堿、光照等環(huán)境因素影響，發(fā)度、酸堿、光照等環(huán)境因素影響，發(fā) 生降解而釋放甲醛；生降解而釋放甲醛； 2 2、膠接制品釋放甲醛的原因、膠接制品釋放甲醛的原因 膠接制品膠接制品釋放甲醛釋放甲醛的的主要主要原因：原因： 在高溫、高濕度的環(huán)境下，木材在高溫、高濕度的環(huán)境下，木材 中的半纖維素分解、木素中一些甲中的半纖維素分解、木素中一些甲 氧基鍵斷裂，也會釋放出甲醛。氧基鍵斷裂，也會釋放出甲醛。 3 3、游離甲醛的控制、游離甲醛的控制 自二十世紀五、六十年代以來，德自二十世紀五、六十年代以來，德 國、日本、美國等在制造低毒脲醛國、日本、美國等在制造低毒脲醛 樹脂膠黏劑及其人造板制品，清除樹脂膠黏

25、劑及其人造板制品，清除 室內甲醛造成的空氣污染等方面進室內甲醛造成的空氣污染等方面進 行了較多的研究開發(fā)。行了較多的研究開發(fā)。 3 3、游離甲醛的控制、游離甲醛的控制 近十幾年來，我國科技工作者在合近十幾年來，我國科技工作者在合 成工藝、甲醛捕捉劑以及改進人造成工藝、甲醛捕捉劑以及改進人造 板熱壓工藝等方面進行了大量研究，板熱壓工藝等方面進行了大量研究， 采取了一系列有效措施，取得了一采取了一系列有效措施，取得了一 些成果。些成果。 現在人們已找到多種降低脲醛樹脂現在人們已找到多種降低脲醛樹脂 游離甲醛含量的方法，其中最有效游離甲醛含量的方法，其中最有效 的是的是降低甲醛與尿素摩爾比降低甲醛與

26、尿素摩爾比，但此，但此 法有個限度。法有個限度。 3 3、游離甲醛的控制、游離甲醛的控制 實踐證明，實踐證明，摩爾比太低摩爾比太低，會引起其，會引起其 他他負效應負效應，如樹脂的，如樹脂的水溶性下降水溶性下降，貯貯 存穩(wěn)定性降低存穩(wěn)定性降低，固化時間延固化時間延長長，膠合膠合 強度下降強度下降等。等。 3 3、游離甲醛的控制、游離甲醛的控制 降低甲醛與尿素摩爾比的關鍵是選降低甲醛與尿素摩爾比的關鍵是選 擇一個合適的比值，使它既能保證膠擇一個合適的比值，使它既能保證膠 黏劑有優(yōu)良的性能，又使甲醛釋放量黏劑有優(yōu)良的性能，又使甲醛釋放量 能達標。能達標。 3 3、游離甲醛的控制、游離甲醛的控制 為了

27、減少為了減少低摩爾比低摩爾比產生的不良影響，產生的不良影響， 可可分次加入尿素分次加入尿素，以突出各批尿素，以突出各批尿素 的不同作用，但建議尿素加入次數的不同作用，但建議尿素加入次數 最好最好不要超過不要超過4 4次次。 3 3、游離甲醛的控制、游離甲醛的控制 另外另外真空脫水抽提游離甲醛真空脫水抽提游離甲醛也是一也是一 個常用的辦法，但此法存在一些問個常用的辦法，但此法存在一些問 題，會題，會排出含醛廢水排出含醛廢水，生成周期長生成周期長， 設備費用高設備費用高。 3 3、游離甲醛的控制、游離甲醛的控制 從從熱壓工藝熱壓工藝方面說，方面說，提高熱壓溫度提高熱壓溫度、 延長熱壓時間延長熱壓時

28、間、降低板坯含水率降低板坯含水率等都等都 是降低游甲醛釋放量的有效方法，但是降低游甲醛釋放量的有效方法，但 總的來說，降低游離甲醛主要應從以總的來說，降低游離甲醛主要應從以 下幾個方面進行考慮。下幾個方面進行考慮。 3 3、游離甲醛的控制、游離甲醛的控制 （1 1）樹脂的合成工藝：）樹脂的合成工藝： 降低降低F/UF/U的摩爾比；的摩爾比； 改進合成工藝：分次加入尿素、控改進合成工藝：分次加入尿素、控 制縮聚階段制縮聚階段pHpH值、采用中、低溫合成值、采用中、低溫合成 工藝和脫水工藝。工藝和脫水工藝。 3 3、游離甲醛的控制、游離甲醛的控制 實驗表明，尿素與甲醛生成羥甲基實驗表明，尿素與甲醛

29、生成羥甲基 脲的反應是脲的反應是放熱反應放熱反應，羥甲基化越，羥甲基化越 完全樹脂中游離甲醛含量越少。完全樹脂中游離甲醛含量越少。 3 3、游離甲醛的控制、游離甲醛的控制 降低溫度降低溫度可使反應向著放熱方向進可使反應向著放熱方向進 行，有利于行，有利于羥甲基化羥甲基化反應，也就有反應，也就有 利于降低樹脂中游離甲醛含量。利于降低樹脂中游離甲醛含量。 3 3、游離甲醛的控制、游離甲醛的控制 （2 2）使用甲醛捕捉劑：）使用甲醛捕捉劑： 甲醛捕捉劑或甲醛結合劑的主要特甲醛捕捉劑或甲醛結合劑的主要特 點：在一定條件下能點：在一定條件下能與甲醛產生化與甲醛產生化 學反應學反應，生產另一種穩(wěn)定的新物質

30、生產另一種穩(wěn)定的新物質 或者吸收甲醛或者吸收甲醛。 3 3、游離甲醛的控制、游離甲醛的控制 （2 2）使用甲醛捕捉劑：）使用甲醛捕捉劑： 理論上講，凡是能與甲醛反應的物理論上講，凡是能與甲醛反應的物 質都是捕捉劑。最常用的是質都是捕捉劑。最常用的是尿素尿素、 三聚氰胺三聚氰胺和和樹皮粉樹皮粉。 3 3、游離甲醛的控制、游離甲醛的控制 （3 3）合理選用固化劑）合理選用固化劑： 實際應用中通常加入實際應用中通常加入酸性酸性物質或能物質或能釋釋 放酸根離子放酸根離子的一類強酸弱堿鹽，將介的一類強酸弱堿鹽，將介 質環(huán)境降低到酸性，提高固化速度。質環(huán)境降低到酸性，提高固化速度。 3 3、游離甲醛的控制

31、、游離甲醛的控制 （3 3）合理選用固化劑）合理選用固化劑： 但是，但是，酸性酸性環(huán)境能環(huán)境能加速加速樹脂的降解反樹脂的降解反 應，同時也能應，同時也能加速加速甲醚鍵甲醚鍵、羥甲基羥甲基的的 分解反應，即分解反應，即固化劑固化劑的加入會增加固的加入會增加固 化時的化時的甲醛釋放量甲醛釋放量。 3 3、游離甲醛的控制、游離甲醛的控制 （3 3）合理選用固化劑）合理選用固化劑： 由于樹脂固化后固化劑仍殘留在膠層由于樹脂固化后固化劑仍殘留在膠層 中，不能被釋放或中和，導致分解釋中，不能被釋放或中和，導致分解釋 放甲醛的可能性始終存在。放甲醛的可能性始終存在。 3 3、游離甲醛的控制、游離甲醛的控制

32、（4 4）對人造板后處理：）對人造板后處理： 大家認可并在一些工廠應用的大家認可并在一些工廠應用的方法：方法： 將能將能與甲醛反應的溶液與甲醛反應的溶液噴涂人造板表噴涂人造板表 面，然后經干燥處理；還可以在板面面，然后經干燥處理；還可以在板面 上上噴施尿素液噴施尿素液；將能；將能與甲醛反應的氣與甲醛反應的氣 體薰制體薰制人造板，用人造板，用氨氣熏氨氣熏人造板制品。人造板制品。 （4 4）對人造板后處理：）對人造板后處理： 熱處理熱處理也可以有效地降低板材的甲醛也可以有效地降低板材的甲醛 釋放量；用某些釋放量；用某些封閉性涂料涂刷封閉性涂料涂刷人造人造 板表面；人造板覆以板表面；人造板覆以貼面貼

33、面，側面進行，側面進行 封邊封邊處理。處理。 （5 5）利用）利用甲醛甲醛具有具有還原性還原性的特點，的特點， 在樹脂中加入在樹脂中加入強強氧化劑，氧化劑，如過氧化如過氧化 氫、過硫酸鹽將甲醛氧化。氫、過硫酸鹽將甲醛氧化。 3 3、游離甲醛的控制、游離甲醛的控制 加入比例為加入比例為5 510%10%的的氧化淀粉氧化淀粉作作 改性劑，可將改性劑，可將UFUF樹脂的游離甲醛含樹脂的游離甲醛含 量由量由3 37%7%降至降至0.20.20.5%0.5%。 3 3、游離甲醛的控制、游離甲醛的控制 脲醛樹脂在脲醛樹脂在加熱加壓加熱加壓的條件下，雖然的條件下，雖然 自身能固化，但自身能固化，但時間長時間

34、長，固化后的產，固化后的產 物由于交聯度低，物由于交聯度低，固化不完全固化不完全，膠接膠接 質量質量差差，因此在實際使用時需要加入因此在實際使用時需要加入 固化劑，固化劑，使脲醛樹脂使脲醛樹脂迅速固化迅速固化，保證，保證 膠接質量。膠接質量。 6.6.脲醛樹脂固化體系脲醛樹脂固化體系 1 1、脲醛樹脂固化原理、脲醛樹脂固化原理 脲醛樹脂的脲醛樹脂的固化固化是將是將線型可溶性線型可溶性樹樹 脂轉化成脂轉化成體型結構體型結構樹脂的過程，對樹脂的過程，對 膠接過程中的質量起很重要的作用，膠接過程中的質量起很重要的作用， 固化劑固化劑在固化過程中通常會在固化過程中通常會釋放酸釋放酸， 所以所以膠層膠層

35、在固化后始終顯在固化后始終顯酸性酸性。 1 1、脲醛樹脂固化原理、脲醛樹脂固化原理 以最常用的固化劑氯化銨為例，其以最常用的固化劑氯化銨為例，其 釋放酸的過程和基本原理：釋放酸的過程和基本原理： 脲醛樹脂的固化速度一般隨樹脂中脲醛樹脂的固化速度一般隨樹脂中 pHpH值的降低而加快，提高固化溫度值的降低而加快，提高固化溫度 也可加速脲醛樹脂的固化。也可加速脲醛樹脂的固化。 1 1、脲醛樹脂固化原理、脲醛樹脂固化原理 6.6.脲醛樹脂固化體系脲醛樹脂固化體系 從理論上講，固化膠層的氫離子濃從理論上講，固化膠層的氫離子濃 度越大，脲醛樹脂的分子量增長也越度越大，脲醛樹脂的分子量增長也越 迅速，則膠合

36、強度維持的時間越短，迅速，則膠合強度維持的時間越短， 膠層開裂現象越容易發(fā)生：即縮聚脫膠層開裂現象越容易發(fā)生：即縮聚脫 水反應的速度與膠層中氫離子的濃度水反應的速度與膠層中氫離子的濃度 密切相關。密切相關。 1 1、脲醛樹脂固化原理、脲醛樹脂固化原理 因此，適當的選用固化體系和固化因此，適當的選用固化體系和固化 劑的用量，使凝聚在膠層的酸濃度得劑的用量，使凝聚在膠層的酸濃度得 到控制是固化劑使用的關鍵。到控制是固化劑使用的關鍵。 1 1、脲醛樹脂固化原理、脲醛樹脂固化原理 6.6.脲醛樹脂固化體系脲醛樹脂固化體系 加入固化劑加入固化劑氯化銨氯化銨后，若能保持后，若能保持pHpH =4.5=4.

37、55.05.0范圍內，則固化后膠層的范圍內，則固化后膠層的 耐老化性能較佳耐老化性能較佳，同時不影響膠液的，同時不影響膠液的 固化性能等，另外，使用不同類型的固化性能等，另外，使用不同類型的 固化劑形成的膠層質量也有很大差別。固化劑形成的膠層質量也有很大差別。 1 1、脲醛樹脂固化原理、脲醛樹脂固化原理 2 2、固化體系的種類、固化體系的種類 有很多有很多酸性酸性物質都可以用作脲醛樹物質都可以用作脲醛樹 脂固化劑，如磷酸、硼酸、酸式硫酸脂固化劑，如磷酸、硼酸、酸式硫酸 鹽、磷酸銨或其他強酸銨鹽、鄰苯二鹽、磷酸銨或其他強酸銨鹽、鄰苯二 甲酸酐、鄰苯二甲酸、草酸或草酸銨甲酸酐、鄰苯二甲酸、草酸或草

38、酸銨 等。等。 脲醛樹脂用酸及銨鹽固化劑的性能脲醛樹脂用酸及銨鹽固化劑的性能 固化劑固化劑 添加添加 量（量（%） 添加固化劑添加固化劑 后樹脂的后樹脂的 pHpH值值 凝固時間凝固時間 （minmin） 氯化銨氯化銨 2 4.2 162 硝酸銨硝酸銨 2 4.4 230 甲酸銨甲酸銨 2 4.4 930 磷酸二氫銨磷酸二氫銨 2 4.8 1010 單寧酸單寧酸 2 2.8 67 一氯乙酸一氯乙酸 2 3.2 160 氯化銨氯化銨是最常用的固化劑，適合于是最常用的固化劑，適合于 脲醛樹脂的脲醛樹脂的熱固化熱固化和和冷固化冷固化；草酸、草酸、 磷酸磷酸等適合于脲醛樹脂的等適合于脲醛樹脂的冷固化冷

39、固化； 鐵礬、過硫酸銨鐵礬、過硫酸銨等適合于脲醛樹脂等適合于脲醛樹脂 的的快速固化快速固化。 2 2、固化體系的種類、固化體系的種類 可作為脲醛樹脂固化劑的種類很多，可作為脲醛樹脂固化劑的種類很多， 一般可分為如下幾類：一般可分為如下幾類： 2 2、固化體系的種類、固化體系的種類 （1 1）單組分固化劑：）單組分固化劑： 目前在調膠中應用最廣泛的固化劑就目前在調膠中應用最廣泛的固化劑就 是是氯化銨氯化銨或或硫酸銨硫酸銨，因為它們具有價，因為它們具有價 格低廉、水溶性好、無毒無味，使用格低廉、水溶性好、無毒無味，使用 方便等特點。方便等特點。 （2 2）多組分固化劑：）多組分固化劑： 如氯化銨與

40、尿素、氯化銨與氨水、或如氯化銨與尿素、氯化銨與氨水、或 氯化銨與六甲基四胺、尿素三組分混氯化銨與六甲基四胺、尿素三組分混 合物等。合物等。 2 2、固化體系的種類、固化體系的種類 （2 2）多組分固化劑：）多組分固化劑： 采用多組分固化劑有兩個目的，一是采用多組分固化劑有兩個目的，一是 為了為了延長樹脂的適用期延長樹脂的適用期，特別是在，特別是在夏夏 季季，由于室溫較高，單獨使用氯化銨，由于室溫較高，單獨使用氯化銨 或硫酸銨時，其樹脂的或硫酸銨時，其樹脂的適用期適用期往往不往往不 能滿足作用要求，所以使用多組分固能滿足作用要求，所以使用多組分固 化劑?；瘎?。 另一目的是在另一目的是在冬季冬季，

41、采用常溫固，采用常溫固 化方式時，為化方式時，為加速加速樹脂固化，常使樹脂固化，常使 用氯化銨與濃鹽酸合用，可使固化用氯化銨與濃鹽酸合用，可使固化 時間大大縮短。時間大大縮短。 （2 2）多組分固化劑：）多組分固化劑： （3 3）潛伏性固化劑：）潛伏性固化劑： 在在常態(tài)常態(tài)下呈下呈化學惰性化學惰性，在某種，在某種特定溫特定溫 度度下起作用的下起作用的固化劑固化劑，如酒石酸、草，如酒石酸、草 酸、檸檬酸、有機酸鹽等。酸、檸檬酸、有機酸鹽等。 2 2、固化體系的種類、固化體系的種類 3 3、固化體系的選擇、固化體系的選擇 （1 1）根據根據膠接膠接制品的制品的不同工藝不同工藝選擇：選擇： 一般人造

42、板生產，要求加入固化劑后膠一般人造板生產，要求加入固化劑后膠 液的活性期要長，通常在液的活性期要長，通常在3 34 4h h，在膠在膠 合過程中要快速固化，同時不降低人造合過程中要快速固化，同時不降低人造 板質量。板質量。 （2 2）根據不同根據不同用途用途和和氣候條件氣候條件選擇：選擇： 脲醛樹脂膠黏劑的脲醛樹脂膠黏劑的固化速度固化速度受受溫度溫度 影響很大，特別是影響很大，特別是冬季冬季氣溫低時，固氣溫低時，固 化時間會顯著的延長，造成膠合效果化時間會顯著的延長，造成膠合效果 不良。不良。 3 3、固化體系的選擇、固化體系的選擇 （2 2）根據不同根據不同用途用途和和氣候條件氣候條件選擇：

43、選擇： 在在夏季夏季因氣溫高，樹脂固化過快，因氣溫高，樹脂固化過快， 會影響涂膠工藝操作。因此固化劑的會影響涂膠工藝操作。因此固化劑的 加入量，夏季可少些，冬季適量增多。加入量，夏季可少些，冬季適量增多。 3 3、固化體系的選擇、固化體系的選擇 （3 3）選擇的選擇的固化劑固化劑，在膠液固化后，在膠液固化后 其膠層的其膠層的pHpH值值不宜過低或過高，一般不宜過低或過高，一般 膠層的膠層的pHpH值在值在4 45 5之間，其膠合性之間，其膠合性 能最理想。能最理想。pHpH值過低值過低，膠層易于老化，膠層易于老化， pHpH值過高值過高，影響固化速度，而造成固，影響固化速度，而造成固 化不完全

44、?；煌耆?。 （4 4）為為延長延長脲醛樹脂的使用壽命，脲醛樹脂的使用壽命， 可以在膠黏劑或固化劑中加入一些可以在膠黏劑或固化劑中加入一些固固 化抑制劑化抑制劑，如甲醇、氨水、六亞甲基，如甲醇、氨水、六亞甲基 四胺、尿素等。四胺、尿素等。氨水氨水價格便宜而有效，價格便宜而有效， 但使用起來不方便；但使用起來不方便；六亞甲基四胺六亞甲基四胺是是 固體，易溶于水，使用方便。固體，易溶于水，使用方便。 （5 5）固化劑應來源廣泛，價格低廉，固化劑應來源廣泛，價格低廉， 無毒，無污染，水溶性好。無毒，無污染，水溶性好。 (1) (1) 尿素與甲醛的摩爾比尿素與甲醛的摩爾比 耐水性耐水性 游離羥甲基含量

45、游離羥甲基含量 游離甲醛含量游離甲醛含量 6.6.影響脲醛樹脂合成反應的因素影響脲醛樹脂合成反應的因素 （2 2）反應介質）反應介質pHpH值值 加成反應階段加成反應階段： pHpH值在值在7 79 9時，時， 在中性至弱堿性介質中，尿素與甲在中性至弱堿性介質中，尿素與甲 醛生成穩(wěn)定的羥甲基脲。醛生成穩(wěn)定的羥甲基脲。 縮聚反應階段縮聚反應階段：一般：一般pHpH值在值在4 46 6 之間之間 （3 3）反應溫度）反應溫度 反應溫度也是影響脲醛樹脂生成反反應溫度也是影響脲醛樹脂生成反 應的因素之一應的因素之一，溫度每增加溫度每增加1010反反 應速度增加應速度增加1-21-2倍倍，但要避免反應，

46、但要避免反應 溫度過高或過低。溫度過高或過低。 （4 4）反應時間）反應時間 反應時間關系到樹脂的縮聚程度，因反應時間關系到樹脂的縮聚程度，因 而關系到樹脂的性能以及產品的質量。而關系到樹脂的性能以及產品的質量。 反應時間反應時間過短過短 反應時間反應時間過長過長 反應時間反應時間還需要考慮與其它條件的還需要考慮與其它條件的 共同作用效果，如共同作用效果，如摩爾比摩爾比、pHpH值值 和反應溫度，不能將某一個因素看和反應溫度，不能將某一個因素看 成是孤立的，一成不變的，要考慮成是孤立的，一成不變的，要考慮 各因素相互之間的關系，才能獲得各因素相互之間的關系，才能獲得 理想的樹脂。理想的樹脂。

47、（5 5）原材料質量）原材料質量 尿素的質量：尿素的質量：尿素中的雜質主要是尿素中的雜質主要是 硫酸鹽、硫酸鹽、縮二脲縮二脲和和游離氨游離氨，它們對脲，它們對脲 醛樹脂膠黏劑的合成過程及生成樹脂醛樹脂膠黏劑的合成過程及生成樹脂 的質量有較大影響。的質量有較大影響。 （5 5）原材料質量）原材料質量 尿素中雜質的含量應滿足下述要求：尿素中雜質的含量應滿足下述要求： 硫酸鹽硫酸鹽含量不超過含量不超過0.01%0.01%，縮二脲縮二脲含含 量不超過量不超過0.7%0.7%，游離氨游離氨含量不超過含量不超過0.0. 015%015%。 甲醛溶液的質量甲醛溶液的質量 甲醛濃度：工業(yè)用濃度為甲醛濃度：工業(yè)

48、用濃度為37370.5%0.5% 甲醛溶液中甲醛溶液中甲酸甲酸和和甲醇甲醇含量含量 ：甲酸甲酸含含 量不應高于量不應高于0.050.050.1%0.1% ；濃度為；濃度為3 3 7 741%41%的甲醛視貯存溫度不同，通常的甲醛視貯存溫度不同，通常 需加入需加入6 612%12%的的甲醇甲醇 。 脲醛樹脂的脲醛樹脂的理化性能、使用性能以理化性能、使用性能以 及膠接性能及膠接性能等，是由樹脂等，是由樹脂化學構造化學構造 和和分子量大小分子量大小及其及其分布分布所決定，因所決定，因 此在樹脂合成過程中，必須正確地此在樹脂合成過程中，必須正確地 控制縮聚產物分子量的大小控制縮聚產物分子量的大小 。

49、7.7.樹脂反應程度的控制樹脂反應程度的控制 (1)(1) 根根據據樹脂溶液樹脂溶液與與水相溶性水相溶性來來確定確定 反應終點反應終點 ： 水稀釋度：是指在室溫下，對水稀釋度：是指在室溫下，對單位單位 體積體積樹脂液，使其樹脂液，使其開始沉淀開始沉淀所加的所加的水水 量量，這個數值也稱為沉淀點，國內稱，這個數值也稱為沉淀點，國內稱 為水數。為水數。 憎水溫度：憎水溫度：簡便方法可以將簡便方法可以將1 1或或2 2滴滴 樹脂液滴入維持在一定溫度而半盛水樹脂液滴入維持在一定溫度而半盛水 的試管或燒杯內，發(fā)現的試管或燒杯內，發(fā)現白色云霧狀白色云霧狀不不 溶物時的溫度就是憎水溫度。溶物時的溫度就是憎水

50、溫度。 7.7.樹脂反應程度的控制樹脂反應程度的控制 濁點：濁點：當反應混合物冷卻時，由當反應混合物冷卻時，由 于水分的析出，而于水分的析出，而最初最初發(fā)現混濁時的發(fā)現混濁時的 溫度稱為濁點。溫度稱為濁點。 7.7.樹脂反應程度的控制樹脂反應程度的控制 （2 2）以粘度確定反應終點）以粘度確定反應終點 由于粘度隨由于粘度隨溫度溫度變化，所以測定變化，所以測定粘度粘度 時一定要注意時一定要注意控制溫度控制溫度。 7.7.樹脂反應程度的控制樹脂反應程度的控制 膠合板膠合板用用UFUF膠要求黏度大，涂膠后膠要求黏度大，涂膠后 凝膠速度快，以保證板坯預壓性能凝膠速度快，以保證板坯預壓性能 要求；要求；

51、刨花板刨花板用用UFUF膠要求黏度適中，膠要求黏度適中， 易于施膠，且熱壓時固化速度快易于施膠，且熱壓時固化速度快。 （2 2）以粘度確定反應終點）以粘度確定反應終點 中密度纖維板中密度纖維板用用UFUF膠要求黏度低，膠要求黏度低， 易于霧化，并具有防止纖維干燥過易于霧化，并具有防止纖維干燥過 程中預固化的產生，同時熱壓時固程中預固化的產生，同時熱壓時固 化速度要快化速度要快 。 （2 2）以粘度確定反應終點）以粘度確定反應終點 脲醛樹脂配方實例脲醛樹脂配方實例 原料原料純度純度 重量比重量比 F/UF/U摩爾比摩爾比 甲醛甲醛37%37%10001000 尿素（尿素（1 1）98%98%37

52、03702.02.0 尿素（尿素（2 2）98%98%2112111.31.3 氫氧化鈉氫氧化鈉30%30%適適 量量 合成工藝合成工藝：用氫氧化鈉溶液調甲醛水：用氫氧化鈉溶液調甲醛水 溶液溶液pH = 7.0pH = 7.07.57.5，按尿素與甲醛，按尿素與甲醛 的摩爾比的摩爾比U : F = 1 : 2U : F = 1 : 2的比例加入尿的比例加入尿 素。加熱升溫至素。加熱升溫至90909292，并保溫，并保溫 30 min30 min，此時反應液的，此時反應液的pHpH降至降至6.6. 0 06.56.5。 合成工藝合成工藝：用甲酸調：用甲酸調pH = 4.2pH = 4.24.54

53、.5， 并在并在90909292溫度下反應溫度下反應202030 30 minmin，當樹脂試樣與水混合出現白色，當樹脂試樣與水混合出現白色 沉淀時，此階段結束，此時樹脂液粘沉淀時，此階段結束，此時樹脂液粘 度為（涂度為（涂-4-4，2020）161618s18s。 合成工藝合成工藝：用氫氧化鈉溶液調整反應：用氫氧化鈉溶液調整反應 液液pH = 6.7pH = 6.77.07.0，冷卻至，冷卻至70707272 ，在，在65657070下真空脫水。加尿下真空脫水。加尿 素，使尿素與甲醛的摩爾比由素，使尿素與甲醛的摩爾比由1 : 21 : 2 降到降到1 : 1.31 : 1.3。在。在6060

54、下再縮聚下再縮聚30 m30 m inin后，冷卻到后，冷卻到20203030放料。放料。 第二節(jié)第二節(jié) 三聚氰胺樹脂膠粘劑三聚氰胺樹脂膠粘劑 三聚氰胺樹脂是三聚氰胺甲醛樹脂三聚氰胺樹脂是三聚氰胺甲醛樹脂 的簡稱，它是由的簡稱，它是由三聚氰胺三聚氰胺與與甲醛甲醛在在 催化劑作用下經縮聚合成的。催化劑作用下經縮聚合成的。 1.1.簡介簡介 三聚氰胺樹脂具有很高的膠接強度，三聚氰胺樹脂具有很高的膠接強度， 較高的較高的耐沸水能力耐沸水能力，熱穩(wěn)定性高，熱穩(wěn)定性高， 尤其是其膠膜具有在尤其是其膠膜具有在高溫高溫下保持顏下保持顏 色和光澤的能力，但其色和光澤的能力，但其硬度硬度和和脆性脆性 高，因而易產生裂紋。高，因而易產生裂紋。 1.1.簡介簡介 （1 1）三聚氰胺與甲醛的加成反應）三聚氰胺與甲醛的加成反應 在在中性中性或或弱堿性弱堿性介質中，三聚氰胺與介質中，三聚氰胺與 甲醛進行加成反應，形成羥甲基三聚甲醛進行加成反應，形成羥甲基三聚 氰胺。氰胺。 2.2.三聚氰胺樹脂合成原理三聚氰胺樹脂合成原理 （1 1）三聚氰胺與甲醛的加成反應）三聚氰胺與甲醛的加成反應 C N C N C N NH2H2N NH2 6HCHO C N C N C N NHCH2