三聚氰胺和聚乙烯醇等改性脲醛树脂胶黏剂,采用弱碱-弱酸-弱碱工艺,尿素和甲醛质量比为1:1.4,尿素按7.5:2.0:0.5的质量比分3次投料,85~90℃反应2~3h,制得低毒、耐水的脲醛树脂胶黏剂。 甲醛,甲醛,;尿素;氧化锌,硫酸铵;氯化氢氧化钠,氨水,六亚甲基四胺;三聚氰胺,聚乙烯醇,苯酚。合成方法:在带有电动搅拌器的500ml四口烧瓶中加入200g37%的甲醛说溶液,升温至50℃左右加入3.0g六亚甲基四胺,全溶后用30%的氢氧化钠调pH=8.5左右,106g尿素按7.5:2.0:0.5质量比分3次投料。当温度升高至65℃时,投入第一批尿素,并加入1.0g改性剂PVA,缓慢升温至90℃,并保温50min,用氯化铵调节pH=5.0左右,至混浊出现,立即用20%的氢氧化钠调节pH=7.0左右,加入第二批尿素和改性剂三聚氰胺1.0g,恒温90℃,保温40min左右,达到一定的黏度再用20%的氢氧化钠调节pH=7.5~8.0,加入第三批尿素,反应20min,加入适量氨水后,自然降温到40℃出料。
主要影响因素:耐水及抗老化性能的提高 通过加入聚乙烯醇,以生成聚乙烯醇缩甲醛的方法来解决脲醛树脂的老化及不耐水问题。另外,聚乙烯醇的加入还可以提高脲醛树脂的初黏度及预压性能。游离甲醛含量的降低 当甲醛与尿素的质量比为1.4:1时,固化脲醛树脂的断裂强度有一最大值。尿素按7.5:2.0:0.5的比例分3次投料,不仅有利于二羟甲基脲的生成、增加树脂的胶合强度,而且也有利于降低产品中游离甲醛的含量。在缩聚反应结束后,可适当加入一些甲醛结合剂,如苯酚、间苯二酚、三聚氰胺等。应当指出,此类物质也会影响胶液的稳定性,减压脱水也可除去一部分游离甲醛。甲醛与尿素对脲醛树脂胶性能的影响 甲醛纯度降低,胶的黏度和固含量均有所下降;尿素纯度降低,胶的稳定性降低,黏度也下降较快,贮存时间也变短。甲醛、尿素的质量比高,树脂中游离甲醛含量高,以1.4:1为佳。改性剂对脲醛树脂胶粘接强度的影响 改性剂的加入有利于树脂中游离甲醛含量的降低,也提高了胶合强度和胶的耐水性。不同改性剂的 影响不同,聚乙烯醇和三聚氰胺共用的改性效果最佳。随着改性剂加入量的增加,树脂黏度、稳定性会变差,胶液渐渐变为胶泥。三聚氰胺可以捕捉游离甲醛,同时还引入三氮杂环,增加胶的强度和耐水性。PVA可与甲醛生成聚乙烯醇缩甲醛,改善胶的初黏度,抑制亚甲脲白色沉淀物的生成,防止胶层老化,也可增加胶的强度和耐水性及预压性能。苯酚可以在树脂中引入苯环链节,改变树脂的骨架结构,封闭树脂的吸水基团,改善其耐水性及耐老化性能,另外,苯酚的加入会使树脂中游离甲醛的含量下降较少,但同时树脂也会有较深的颜色。pH调节剂对树脂胶的影响 用到达pH为5的时间来比较pH调节剂对树脂胶的影响情况,氯化锌30min、硫酸铵30min、氯化铵35min、高浓度甲酸5min、低浓度甲酸15min、10%的盐酸15min。从反应缩聚时间、成胶状况与颜色、黏度、固含量及对pH调节剂进行比较,氯化铵最理想。
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