脲醛树脂合成工艺

- 2019-04-19-

       现在生产实践中很少采用强酸合成路线,这是一种反传统的脲醛树脂合成方法。强酸合成工艺的优点是,固化后的树脂与传统方法合成的树脂相比,具有较高的亚甲基桥键,而亚甲基醚键的数目较少,并发现大量的乌龙环化合物。其热压系数低,生产效率有所增加,在生产中得到了应用。生产过程各阶段的摩尔比对胶粘剂的生产和性能有很大的影响。在强酸条件下,合成工艺为:加入甲醛,用HCI调节反应液pH<2.5,在设定的温度下加入添加剂,在反应结束时逐步加入U1,用NaOH调节反应液至金黄色,调节前转化成白色透明液。变成金黄色很显眼。加入u2进行二次冷凝,反应达到要求,粘度为18s-20s(包衣-4杯),调整反应溶液的pH值为7-9,加入u3半小时,冷却排出。



       在脲醛树脂工艺研究中,作者有以下经验:

       (1)在强酸介质中,尿素的进料温度是决定甲醛与尿素反应及其产物的后缩聚反应的重要参数。如果掌握不好,就会发生事故,使反应不好顺利进行。

      (2)尿素与甲醛的摩尔比有一个值点。反应产物的本征粘度会增加,无法控制。通过合理减少摩尔比,可以增加反应产物的分子量,增加胶粘剂的粘结强度和木材的粘结性。

      (3)凝胶的透明性和贮存寿命受到二次缩聚过程中pH值的严重影响。pH值越低,二次尿素添加量越大,胶液越浑浊,稳定性越差,贮存期越短。在我们的工艺中,氢氧化钠被用来调节反应液的金黄色。

      (4)二次缩聚中尿素的加入量对木材的粘结强度也有比较大的影响。由于尿素在二次缩聚过程中与反应物中未反应的甲醛发生羟甲基化反应,并随着缩聚向树脂化发展,在此阶段很难形成二羟基甲基尿素及其缩聚物。因此,过多的尿素会减少凝结产物的粘聚力,导致粘结强度减少。

       根据作者的研究,这种合成工艺比较成熟。国外许多工厂采用强酸合成法合成脲醛树脂,用于生产/高密度纤维板。笔者愿与相关厂家合作,加强该领域的研究和应用推广。