脲醛樹脂ppt1

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-formaldehyde resins)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(shí)發(fā)生交聯(lián)，制品為不溶不熔的熱固性樹脂。固化后，顏色比酚醛樹脂淺，呈半透明狀，耐弱酸、弱堿，絕緣性能

2、好，耐磨性極佳，價(jià)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，Tollens B 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(guó)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(guó)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1.5Mt 國(guó)外80 年代開發(fā)出粉狀脲醛樹脂后, 在美、英、法、日等許多國(guó)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

3、的一半左右。,在80 年代,國(guó)內(nèi)有55 %的甲醛用于生產(chǎn)脲醛樹脂,年需求增長(zhǎng)率為68 %。 1985 年膠粘劑產(chǎn)量為1718 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(zhǎng)的趨勢(shì)。其中3040 %的脲醛樹脂用于建筑輕工和紡織, 6070 %用于木材業(yè)。 2001年西歐的消費(fèi)量為2500kt,美國(guó)消耗800kt,印尼消耗750kt，中國(guó)內(nèi)地消耗達(dá)到1000kt,脲醛樹脂的合成,第一個(gè)階段：羥甲基脲生成，為加成反應(yīng)階段 第二個(gè)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)（PH78）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(shí)生成穩(wěn)定的一羥基甲基脲； H2N-

4、CO-NH2+CH2OH2N-CO-NHCH2OH 然后再與甲醛反應(yīng)生成二羥甲基脲 H2N-CO-NHCH2OH+CH2OHOH2CHN-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)（PH46）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)

5、,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+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?。?HOCH2NH-CO-NHCH2OH+HOCH2NH-CO-NHCH2OH HOCH2NH-CO-NHCH2NH-CO-NHCH2OH+H2O,典型的反應(yīng)

6、,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，是各種相對(duì)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(shí)間的延續(xù)還會(huì)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(jì)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

7、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(yàn)?zāi)z料是否達(dá)到反應(yīng)終點(diǎn)，到達(dá)終點(diǎn)的膠液滴入清水內(nèi)即起白霧狀。如已到反應(yīng)終點(diǎn)，立即降溫至75左右，再用燒堿液調(diào)整PH值為6.8-7，并恒溫成膠。這個(gè)恒溫階段也是脫水階段，脫水時(shí)間長(zhǎng)短根據(jù)對(duì)膠濃度的要求而定，也可以經(jīng)噴霧干

8、燥成粉狀樹脂。 8，成料后立即把膠料冷卻至35-40，然后放進(jìn)膠桶，如暫不使用，應(yīng)密封桶蓋，放置陰涼室內(nèi)保存。,脲醛樹脂的用途,脲醛樹脂主要用于制造模壓塑料，制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、建筑裝飾板等。由于其色淺和易于著色，制品往往色彩豐富瑰麗。脲醛樹脂的用途相當(dāng)廣泛，除用作模塑料、層壓塑料、泡沫塑料外，還可用于制作水溶性粘合劑，以粘接木材；用作織物的防縮防縐處理劑；用作紙張的罩光漆，以提高紙張的濕強(qiáng)度。,脲醛樹脂應(yīng)用,可用于耐水性和介電性能要求不高的制品，如插線板、開關(guān)、機(jī)器手柄、儀表外殼、旋紐、日用品、裝飾品、麻將牌、便桶蓋，也可用于部分餐具的制造。,

9、脲醛樹脂新應(yīng)用,由脲醛樹脂制備發(fā)泡材料 ,就是其中的一種新應(yīng)用開發(fā) .所謂脲醛樹脂泡沫就是在脲醛樹脂中加入表面活性劑、硬化劑、填充劑和穩(wěn)定劑后借助機(jī)械攪拌或化學(xué)起泡形成的多孔泡沫狀固體 ,其隔熱隔音性能優(yōu)良 ,同時(shí)這種泡沫材料也具有吸水性優(yōu)越、質(zhì)地松脆的特性 ,有可能應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、園藝、保溫、隔音等領(lǐng)域 .,脲醛樹脂新應(yīng)用,使用脈醛樹脂白色填料制造的紙張有很高的吸油性和不透明度；由腮醛樹脂制得的模塑制品無色無臭可任意著色，如電器元件、餐具、化妝品、照相器材等；由腺醛樹脂生產(chǎn)的涂料用于自行車、冰箱及汽車、木器等的涂敷,市場(chǎng)銷售現(xiàn)狀與展望,1市場(chǎng)銷售現(xiàn)狀 脲醛樹脂膠的消費(fèi)主要集中在亞洲、西歐和北美等。,我國(guó)部分生產(chǎn)企業(yè),隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，脲醛樹脂的需求量越來越大，市場(chǎng)也對(duì)它提出了越來越多的要求。特別是近年來，脲醛樹脂的發(fā)展，可謂是突飛猛進(jìn)，從工藝設(shè)計(jì)到操作流程到控制甲醛釋放都取得了重大的進(jìn)步。由原來的粗放式生產(chǎn)，轉(zhuǎn)變?yōu)榫?xì)操作，由原來高甲醛釋放的辣眼膠，轉(zhuǎn)變成微量甲醛釋放的環(huán)保膠，由原來防潮性差，變成了今天耐水泡、耐沸水煮的防水膠。脲醛樹脂逐漸從一種廉價(jià)質(zhì)差、高污染的怪圈中蛻變出來。這其中凝聚了業(yè)內(nèi)人士的不懈努力，新技術(shù)、新材料的應(yīng)用更是這場(chǎng)變革的主要推動(dòng)力。,脲醛樹脂的研究,環(huán)保型脲醛樹脂 耐水性能的改進(jìn) 改性低毒 樹脂穩(wěn)定性研究 耐老化性能研究 微