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                    脲醛樹脂膠黏劑配方分析

                    一.前言

                    脲醛樹脂膠黏劑我國木材工業用量最大合成樹脂膠黏劑,占木材加工業膠黏劑總消耗量60%多,占人造板用膠量90%左右.脲醛樹脂膠黏劑的主要優點是在固化之前具有水溶性,對許多基材使用都很方便,并且能同其他許多材料一起使用,它也可以使染料和顏料任意著色,耐溶性能好,硬度高.膠接強度高、耐冷水性能、耐熱水性能高;固化迅速;與水混溶性好,易調制合適黏度濃度等;但脲醛樹脂也有其弱點:在固化時收縮率較大,膠層易產生裂縫,耐水性差;含有游離甲醛,在使用脲醛樹脂或使用脲醛樹脂膠黏劑制備的產品過程中,會釋放出甲醛的惡臭味,并強烈地刺激人的視黏膜、鼻黏膜和上呼吸道,嚴重危害人的身體健康。只有對脲醛樹脂進行改性,降低游離甲醛含量,才能使之符合日益嚴格的環保法規的要求,保障消費者的身體健康.所以,新的環保型脲醛樹脂是脲醛樹脂發展的方向.
                    禾川化學專業從事脲醛樹脂膠黏劑配方分析、成分分析、配方檢測、成分檢測,禾川化學是脲醛樹脂膠黏劑企業產品技術革新的風向標;禾川化學通過多年沉積,運用精細化工的復配技術, 做了小試和應用試驗,研制了一種新型脲醛樹脂膠黏劑配方技術;該膠黏劑采用改性脲醛樹脂,從而使得脲醛樹脂的耐水性得到提高;提高了脲醛樹脂的穩定性;同時,降低脲醛樹脂膠中游離甲醛的含量;提高了脲醛樹脂膠粘接強度;減小了脲醛樹脂膠收縮性;改善脲醛樹脂膠脆性;提高脲醛樹脂膠初粘性等.該膠黏劑因諸多特性,廣泛應用于膠合板、刨花板、纖維板、細木工板等多種人造板的制造生產中.

                    二.脲醛樹脂膠黏劑

                    2.1脲醛樹脂膠黏劑常見組分及機理

                    2.1.1脲醛樹脂
                    脲醛樹脂和三聚氰胺-甲醛樹脂統稱為氨基樹脂。在膠乳劑中,脲醛樹脂用量最大的品種之一,它具有成本低、毒性小、在室溫及100℃以上均能很快地固化、膠接強度比動植物膠高、耐光性好等優點,但耐水性及膠接強度比酚醛樹脂差。用于膠黏劑使用目的的脲醛的合成時,尿素與甲醛的摩爾比一般為1:(1.75~1.9),產物平均分子量在400左右,膠黏劑分子中含有大量的如羥甲基、酰氨基等活性端基,能溶于水;決定合成反應速率和聚合物分子生成類型的主要因素常有五個方面,尿素與甲醛的摩爾比;反應介質的PH值;反應溫度;溶液濃度和反應時間。脲醛樹脂一些性能通過改性,才能適應綠色環保發展要求.
                    1)脲醛樹脂的耐水性改性
                    改進脲醛樹脂的耐水性的方法主要有通過共混、共聚或加入一些其他填料的方法來實現的;通過共混的方法改性脲醛樹脂膠黏劑的有:聚乙烯醇縮甲醇、聚醋酸乙烯乳液、丙烯酸酯、環氧樹脂等。共聚的方法進行改性的主要有:苯酚、單寧、三氯氰胺酸性鹽、間苯二酚、苯胺和糖醛等.同時采用共聚和共混的方法對脲醛樹酯進行改性,效果更好;加入硫酸鋁、磷酸鋁等作為交聯劑,也可明顯提高耐水性。在調膠時加入木粉、面粉、豆粉、氧化鐵、膨脹土等填料,也能提高耐水性.
                    2)脲醛樹脂膠穩定性改性
                    脲醛樹脂的穩定性與合成工藝、縮聚物的分子結構及pH值有關。這與聚合度有關,樹脂聚合度越大,樹脂的水溶性越差,儲存期縮短;縮聚物中所含氨基、亞氨基越多,越易發生交聯,樹脂的穩定性也越差;高溫縮聚比低溫縮聚所得的樹脂儲存期要長,因此樹脂的聚合度受溫度影響較為顯著,必須控制適當;經常調節樹脂PH值保持在為8.0~9.0,可延長脲醛樹脂的貯存期。另外,樹脂含量越高,粘度越大,貯存穩定性越差:還有在一定范圍內,尿素與甲醛的摩爾比越高,樹脂越穩定性越好。這是由于高摩爾比含羥基多,甚至有醚鍵化合物,穩定性好,而低摩爾比含亞甲基多,未參加反應的氨基、亞氨基多,穩定性差。通常尿素與甲醛的摩爾比控制在1:1.4~1:2.0;如果向樹脂中添加5%的甲醇、變性淀粉及分散劑、硼酸鹽、鎂鹽組成的復合添加劑等可以提高脲醛樹脂的貯存穩定性.
                    3)脲醛樹脂膠初粘性改性
                    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,但價格較高,選用淀粉類物質最為合適,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生水解作用,生成各種糊精等,由于淀粉相對分子質量很大,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。同時淀粉分子鏈上的羥基、羥甲基以及因水解產生的醛基等可能參與脲醛樹脂的合成反應,不僅提高了初粘性,而且粘接強度和儲存穩定性也有提高。
                    4)脲醛樹脂膠脆性改性
                    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,同時也可提高初粘性和耐老化性.      
                    5)脲醛樹脂膠收縮性改性
                    脲醛樹脂固化收較大,容易產生裂紋,膠層產生內應力,使粘度強度下降。為了降低脲醛樹脂固化時的收縮率,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.   
                    6)脲醛樹脂膠粘接強度  
                    采用多元復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度。再采用中性-弱酸-弱堿復合工藝,在中溫下進行反應,制得的脲醛樹脂剪切強度是原脲醛膠的10倍以上,耐水性和耐沸性大為提高.  
                    2.1.2固化劑
                    固化劑是酸性物質,常用的固化劑有;氯化銨、磷酸銨、硫酸銨、氯化鋅、三氯化鋁等。另外,根據要求不同,有單組分固化劑,也有多組分復合固化劑,如氯化銨與氯化鋅合用、氯化胺與六亞甲基四胺合用等.氯化銨是最常見的固化劑,水溶性好,使用方便。如氯化銨跟樹脂混合后,能與游離甲醛或縮合過程放出的甲醛反應釋放出酸來,溫度越高,釋放的酸越快.
                    氯化銨用量一般為樹脂重量的0.1~2%.如果樹脂中游離醛含量過低,可考慮改用酸類復合固化劑,為了避免氯化銨與甲醛作用過快而使膠液的酸性不斷增加,可在膠液中加入一種緩沖劑如六亞甲基四胺來調節膠液的PH值.
                    2.1.3填充劑
                    脲醛樹脂固化后,會出現收縮,產生內應力,一般需要加入填料及增塑劑。填充劑應是不活潑的惰性物質,填充劑的作用是降低膠液的成本、提高膠液的固含量及黏度、增加膠液的除粘度、降低膠層的開裂率、減少翹曲變形、提高膠合接頭的耐久性;常用的填充劑有纖維素質填充劑(木粉、谷粉)、淀粉質填充劑、蛋白質填充劑及無機填充劑(泥粉、礦物粉)等填充劑的用量一般在5~30%之間.
                    2.1.4甲醛結合劑
                    脲醛樹脂在固化過程中,會產生游離甲醛.為此,需要在膠黏劑配方中加入甲醛結合劑以把膠液中的甲醛降低到最少的程度;常用的甲醛結合劑有尿素、三聚氰胺、間苯二酚、脫脂豆粉、聚丙烯酰胺、骨膠粉等
                    2.1.5耐水劑
                    常用耐水劑有三聚氰胺粉末、酚醛樹脂等另還有一大類耐水劑是各種合成膠乳,如丁苯膠乳、丁腈膠乳、氯丁膠乳、EVA乳液、氯化石蠟及各種丙烯酸酯乳液等;以上膠乳除具有優異耐水性之外,還有優秀的增韌性,可以防止膠層因太脆而產生的老化開裂.
                    2.1.6防老化劑
                    脲醛樹脂的老化系固化后的膠層逐漸產生老化龜裂、開膠脫離的現象,膠層愈厚,老化愈甚,常用的防老劑有聚乙烯醇、聚醋酸乙烯乳液、苯二甲酸及各種合成膠乳等.

                    三.脲醛樹脂膠黏劑參考配方

                    3.1脲醛樹脂膠黏劑參考配方

                    成分

                    投料比

                    成分說明

                    脲醛樹脂粉

                    100

                    ?

                    氯化銨

                    4.5~5.5

                    ?

                    過硫酸銨

                    1~3

                    ?

                    栲膠

                    1~3

                    ?

                    脫脂豆粉

                    5.5~6.5

                    ?

                    淀粉

                    9~11

                    ?

                    三聚氰胺

                    0~1

                    ?

                    高嶺土

                    1~3

                    ?

                    磷酸氫二銨

                    2~4

                    ?

                    磷酸鈉

                    2~3

                    ?

                    氧化鎂

                    0~0.5

                    ?

                    3.2脲醛樹脂膠黏劑參考配方

                    成分

                    投料比

                    成分說明

                    淀粉(AS-85)

                    100

                    ?

                    高錳酸鉀

                    1~2

                    ?

                    硫酸

                    2~4

                    ?

                    氫氧化鈉

                    11~13

                    ?

                    硼砂

                    1~3

                    ?

                    硫酸亞鐵銨

                    0~0.5

                    ?

                    有機硅消泡劑

                    0~0.5

                    ?

                    脲醛樹脂膠

                    65~70

                    ?

                    500

                    ?

                    以上參考配方數據都經過技術修改,僅供參考,關于脲醛膠黏劑配方更多技術可以咨詢我中心技術支持0512-82190669

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                    ??? 瓷磚粘結劑、石材粘結劑、刮膩子用膠、建筑結構膠、建筑密封膠、硅酮密封膠、建筑玻璃膠、建筑耐候膠、白乳膠、粘鋼膠、建筑膠、植筋膠、108建筑膠、801膠水、紙墻專用膠粉、塑料地板膠黏劑、大理石膠黏劑、920膠水、建筑膠粉

                     
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