木材加工工業(yè)中主要采用膠黏劑來制造膠合板、刨花板、纖維板、裝飾板、家具及木器,使用膠黏劑的數(shù)量約占合成膠黏劑總量的75%,是應(yīng)用膠黏劑最多的工業(yè)部門。脲醛膠、酚醛膠、三聚氰胺-甲醛膠是人造板工業(yè)三大傳統(tǒng)用合成膠。脲醛樹脂膠黏劑具有較高的粘接強(qiáng)度、耐水性好、固化速率快、固化后膠層的顏色淺、粘度易調(diào)等特點(diǎn),在木材加工中得到廣泛的應(yīng)用。目前脲醛樹脂膠黏劑占人造板用膠量的90%以上,占木材加工業(yè)總消耗量的60%多。
脲醛樹脂雖然使用方便，用量很大，同時(shí)也存在著初粘差、收縮大、脆性大、不耐水、易老化、游離甲醛和固化放出甲醛污染環(huán)境，損害健康等缺點(diǎn)，必須對其進(jìn)行改性，提高性能，擴(kuò)大應(yīng)用。現(xiàn)將改性途徑簡介一下。
1、提高脲醛樹脂膠初粘性
提高脲醛樹脂的初粘性，可加入聚乙烯醇、聚乙二醇、羥甲基纖維素等，但價(jià)格較高，選用淀粉類物質(zhì)最為合適，尤其是淀粉在脲醛樹脂合成開始就加入，效果更好。在合成過程中淀粉可能發(fā)生水解作用，生成各種糊精等，由于淀粉相對分子質(zhì)量很大，溶解后粘度也很大，加入少量就可制得粘度較大的脲醛樹脂。同時(shí)淀粉分子鏈上的羥基、羥甲基以及因水解產(chǎn)生的醛基等可能參與脲醛樹脂的合成反應(yīng)，不僅提高了初粘性，而且粘接強(qiáng)度和儲存穩(wěn)定性也有提高。在這里為您推薦：膠得寶脲醛樹脂添加劑！
2、改進(jìn)脲醛樹脂膠耐水性
在合成脲醛樹脂時(shí)加入少量的三聚氰胺、苯酚、間苯二酚、烷基胺、糖醛等都能有效地改進(jìn)脲醛樹脂的耐水性。加入硫酸鋁、磷酸鋁等到作為交聯(lián)劑，也可明顯提高耐水性。在調(diào)膠時(shí)加入木粉、面粉、豆粉、氧化鐵、膨脹土等填料，也能提高耐水性。
在堿性介質(zhì)（PH>8.5）條件下,加入三聚氰胺經(jīng)過加成、縮聚反應(yīng)階段，將結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的三嗪環(huán)引入樹脂分子中，使固化后樹脂的耐水性大為提高。一般的配方和工藝為尿素：甲醛=1：（1.4~1.6），三聚氰胺加入量為尿素總量的5%~10%。具體工藝是：
（1）、將甲醛加入反應(yīng)釜中，用30%氫氧化鈉的溶液調(diào)PH值7.5~8.5加入第一批尿素和三聚氰胺。
（2）、在40~50min內(nèi)升溫至89~910C，保持30min
（3）、用20%氯化銨溶液調(diào)PH值為4.8~5.0保持60min
（4）、以30%氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)PH值為7.0~7.5，并通冷水冷卻加入第二批尿素。
（5）、降溫至350C，出料。
所制得的脲醛樹脂外觀為乳白色粘性液體，粘度250~500mpa.s，固體含量為49~51游離甲醛<1%PH值7。0~7。5 為改善儲存穩(wěn)定性，一般把甲醛分多次加入再用甲醇或乙醇進(jìn)行醚化，適當(dāng)降低樹脂活性。
采用苯酚改性脲醛樹脂，在樹脂中引入苯環(huán)結(jié)構(gòu)，封閉了樹脂的吸水基團(tuán)，使樹脂的耐水性和耐老化性顯著改善。也可將間苯二酚或三聚氰胺加入固化劑組分之中，還可將丙烯酸酯共聚乳液與脲醛樹脂共混都可以提高耐水性。
3、改善脲醛樹脂膠脆性
為了降低脆性，提高韌性可加入聚乙烯醇、聚乙烯醇縮甲醛溶液、聚醋酸乙烯乳液、VAE溶液等，同時(shí)也可提高初粘性和耐老化性。
配方：
尿素（98%） 80+20 氫氧化鈉（40%） 適量
甲醛溶液（37%）212 醋酸（20%） 適量
聚乙烯醇（100%） 2
將甲醛溶液加入反應(yīng)釜內(nèi)開動攪拌，用氫氧化鈉溶液調(diào)PH值8.2~8.4，然后加入第一批尿素和聚乙烯醇。
4、減小脲醛樹脂膠收縮性
脲醛樹脂固化收較大，容易產(chǎn)生裂紋，膠層產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，使粘度強(qiáng)度下降。為了降低脲醛樹脂固化時(shí)的收縮率，通常向樹脂膠液中加入一些填充劑，如面粉、淀粉、血粉和a-纖維素粉、木粉、豆粉等。糖醇樹脂改性脲醛樹脂對防止因固化收縮引起的裂紋最為有效。
5 、提高脲醛樹脂膠粘接強(qiáng)度
采用多元復(fù)合添加劑如聚乙烯醇和苯酚，可改善脆性，提高耐水性和粘接強(qiáng)度。再采用中性-弱酸-弱堿復(fù)合工藝，在中溫下進(jìn)行反應(yīng)，制得的脲醛樹脂剪切強(qiáng)度是原脲醛膠的10倍以上，耐水性和耐沸性大為提高。
6、降低脲醛樹脂膠游離甲醛含量
脲醛樹脂膠液中總會含有一定數(shù)量的游離甲醛，在使用時(shí)會漸揮發(fā)，刺激味大，污染環(huán)境危害健康，應(yīng)盡量減少游離甲醛的含量可采用如下措施。
（1）、盡量降低尿素與甲醛的摩爾比，因摩爾比越小，游離甲醛含量越少，當(dāng)尿素與甲醛摩爾比為1：（1.3~1.4）時(shí)，游離甲醛含量可降至0.4%以下。必須注意尿素用量過多，樹脂水溶性下降，會導(dǎo)致膠液穩(wěn)定性變差。
（2）、采用多次縮聚工藝和中低溫合成工藝，在合成樹脂過程中尿素分批加入。實(shí)際操作可采用2次、3次、4次縮聚工藝，能使游離甲醛降至1.2%以下但是儲存期較短通常只有1個(gè)月。
（3）、加入甲醛捕捉劑或稱捕醛劑，在縮聚反應(yīng)結(jié)束后，加入一些與甲醛結(jié)合的物質(zhì)，如尿素、苯酚、間苯二酚、三聚氰胺、硫脲、變性淀粉、聚丙烯酰胺、糖醇樹脂、膨潤土等，可降低游離甲醛含量，但會影響膠液穩(wěn)定性。最新發(fā)現(xiàn)硫脲作用甲醛結(jié)合劑效果最好，制得的樹脂無色透明，甲醛含量可降至1%以下，且膠液儲存期長，可超過1年。
（4）、補(bǔ)加少量甲醇，可進(jìn)一步降低游離甲醛含量。
（5）、在樹脂合成結(jié)束后，加入過氧化氫，過硫酸鹽等氧化劑，將甲醛氧化成甲酸。
7、增加脲醛樹脂膠穩(wěn)定性
脲醛樹脂不太穩(wěn)定，短期粘度就會增大，以致凝膠。這與聚合度有關(guān)，聚合度越大，樹脂的水溶性越差，其結(jié)果是膠液粘度增大，儲存期短，樹脂的聚合度受溫度影響較為顯著，必須控制適當(dāng)，當(dāng)PH值為6.0~8.0時(shí)，反應(yīng)溫度為90~1000C；當(dāng)PH值為5.0~6.0時(shí)，反應(yīng)溫度為70~900C。
另外，脲醛樹脂的穩(wěn)定性還與縮聚分子中的-NH2基數(shù)量有關(guān)，它主要取決于尿素與甲醛的摩爾比，甲醛用量多，-NH2基數(shù)量減少，但卻帶來固化困難、耐水性差、粘接強(qiáng)度低等不良后果，通常尿素與甲醛的摩爾比控制在1：1.4~1：2.0。
還有添加5%的甲醇可抑制粘度上升而增加膠液儲存的穩(wěn)定性。
原料質(zhì)量對脲醛樹脂的穩(wěn)定性也有一定影響，縮二脲含量超過1%時(shí)，儲存2個(gè)月后粘接強(qiáng)度明顯降低。
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