脲醛树脂的制备实验报告doc.docx
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脲醛树脂的制备实验报告doc
脲醛树脂的制备实验报告
篇一：
脲醛树脂的合成
目录
1目的.........................................................................................................................1
2综述.........................................................................................................................2
2.1脲醛树脂概述......................................................................................................2
2.1.1脲醛树脂的含义.........................................................................................2
2.1.2脲醛树脂的概述.........................................................................................22.1.3脲醛树脂的特点...............................................................................3
2.1.4脲醛树脂的组成...............................................................................3
2.1.5脲醛树脂的应用及用途.............................................................................5
2.2脲醛树脂的改性..................................................................................................5
2.3脲醛树脂的合成方法..........................................................................................7
2.3.1脲醛树脂的生产工艺流程......................................................................72.3.2脲醛树脂的原料配比.......................................................................8
2.3.3脲醛树脂的生产工艺.......................................................................8
2.3.4脲醛树脂的质量指标.......................................................................9
2.3.5工艺特点.........................................................................................9
3环保型脲醛树脂的综合性研究.............................................................................10
3.1实验部分..............................................................................................................10
3.1.1试剂与仪器.................................................................................................10
3.1.2脲醛树脂的合成机理及改性机理..............................................................10
3.1.3合成工艺...................................................................................................10
3.1.4分析方法.....................................................................................................11
3.2结果与讨论........................................................................................................11
3.2.1尿素与甲醛的摩尔比对脲醛树脂胶粘剂性能的影响.............................11
3.2.2聚乙烯醇用量对脲醛树脂胶性能的影响..................................................12
3.2.3三聚氰胺用量对脲醛树脂胶性能的影响.................................................13
3.2.4三聚氰胺加入顺序对脲醛树脂胶性能的影响.......................................13
3.2.5温度、pH值及反应时间对脲醛树脂胶粘剂性能的影响.......................13
3.3结论......................................................................................................................14
参考文献....................................................................................................................15
脲醛树脂胶粘剂（UF胶）是市场需求量最大的胶粘剂之一,由于其原料价廉易得、制造工艺简单、初黏度大、黏结强度高等优点,被广泛应用于木器加工、人造板材的生产及室内装修等行业。
但随着人们对室内环境意识的日益提高及UF胶应用领域的扩大,脲醛树脂胶粘剂存在的主要问题也暴露了出来:
耐水性差、耐老化性差,尤其是游离甲醛含量偏高,对人的健康不利,会刺激眼睛、皮肤和呼吸道粘膜,被认为是致癌物质。
国内外专家指出,要想保证UF胶在胶粘剂行业的主导地位,应采取先进工艺,生产出低毒、耐水性好、综合性能优良、符合环保要求的UF胶.。
本实验将从合成脲醛树脂胶的主要影响因素入手,在结合传统合成工艺基础上,通过控制脲醛比、加入三聚氰胺、PVA作为改性剂和甲醛捕捉剂,在中低温条件下,实现树脂的合成,减少能源消耗,并且得到综合性能良好、符合环保要求的脲醛树脂胶粘剂。
2.1脲醛树脂概述
2.1.1脲醛树脂的含义尿素与甲醛反应得到的聚合物。
又称脲甲醛树脂。
英文缩写UF。
加工成型时发生交联，制品为不溶不熔的热固性树脂。
固化后的脲醛树脂颜色比酚醛树脂浅，呈半透明状，耐弱酸、弱碱，绝缘性能好，耐磨性极佳，价格便宜，但遇强酸、强碱易分解，耐候性较差。
2.1.2脲醛树脂的概述
脲醛树脂urea-formaldehyderesins商品名Beetle。
又称尿素甲醛树脂，简称UF，平均分子量约10000。
尿素与37%甲醛水溶液在酸或碱的催化下可缩聚得到线性脲醛低聚物，工业上以碱作催化剂，95℃左右反应，甲醛/尿素之摩尔比为1.5～2.0，以保证树脂能固化。
反应第一步生成一和二羟甲基脲，然后羟甲基与氨基进一步缩合，得到可溶性树脂，如果用酸催化，易导致凝胶。
产物需在中性条件下才能贮存。
线性脲醛树脂以氯化铵为固化剂时可在室温固化。
模塑粉则在130～160℃加热固化，促进剂如硫酸锌、磷酸三甲酯、草酸二乙酯等可加速固化过程。
脲醛树脂主要用于制造模压塑料，制造日用生活品和电器零件，还可作板材粘合剂、纸和织物的浆料、贴面板、建筑装饰板等。
由于其色浅和易于着色，制品往往色彩丰富瑰丽。
脲醛树脂成本低廉，颜色浅，硬度高，耐油，抗霉，有较好的绝缘性和耐温性，但耐候性和耐水性较差。
它是开发较早的热固性树脂之一。
1924年，英国氰氨公司研制，1928年始出售产品，30年代中期产量达千吨，80年代世界年产量已超过1.5Mt。
制作塑料制品所用的脲醛树脂的数量仅占总产量的10%左右。
在甲醛与尿素的摩尔比较低的情况下制得的脲醛树脂，与填料（纸浆、木粉）、色料、润滑剂、固化剂、稳定剂（六亚甲基四胺、碳酸铵）、增塑剂（脲或硫脲）等组分混合，
再经过干燥、粉碎、球磨、过筛，即得脲醛压塑粉。
压制脲醛塑料的温度140～150℃、压力25～35MPa，压制时间依制品的厚度而异，一般为10～60min。
塑料制品主要是电气照明设备和电话零件等。
脲醛树脂一般为水溶性树脂，较易固化，固化后的树脂无毒、无色、耐光性好，长期使用不变色，热成型时也不变色，可加入各种着色剂以制备各种色泽鲜艳的制品。
脲醛树脂坚硬，耐刮伤，耐弱酸弱碱及油脂等介质，价格便宜，具有一定的韧性，但它易于吸水，因而耐水性和电性能较差，耐热性也不高。
2.1.3脲醛树脂的特点脲醛树脂主要用于和醇酸树脂配制氨基醇酸烘漆，以提高漆膜的硬度和干性。
它与不干性醇酸树脂配合可制成酸固化氨基漆作为木材家具罩光之用。
但耐候性、耐水性、保光性稍差。
可占环氧树脂和醇酸树脂配制不同性能的底漆和室内用漆。
主要特点包括：
1.价格便宜，原料充足。
2.脲醛树脂分子结构上含有极性氧原子，所以对物面附着力好。
可以用于底漆，中间层涂料，以提高面漆之间的结合力。
3.由于用酸性催化剂时可在室温固化，可用于双组分木器涂料。
4.以脲醛树脂固化的漆膜，挠曲性较好。
5.脲醛树脂的粘度较大，酸值较高，贮藏稳定性较差。
[1]
2.1.4脲醛树脂的组成
（1）树脂用作压塑粉的脲醛树脂要求采用反应程度较浅的缩聚物，此时树脂粘度小，便于浸渍填料，并可保证在较长的生产周期和进行干燥后仍有适当的流动性，在工业上多采用尿素与甲醛在低温下的缩合物（一、二羟甲基脲的混合
篇二：
化工专业实验脲醛树脂胶的合成和调制
实验脲醛树脂胶的合成和调制
篇三：
脲醛树脂合成的基本原理
脲醛树脂合成的基本原理
脲醛树脂合成过程中的变化非常复杂，对于反应机理至今人们不十分清楚。
现有
两种理论即传统理论和糖醛理论按照两种理论可合成不同结构和性能的
脲醛树脂
一、应用传统理论合成体型结构的脲醛树脂
传统理论认为，脲醛树脂的合成主要分为两个阶段，第一个阶段羟甲基脲生成，为加成反应阶段；第二阶段树脂化，为缩聚反应阶段。
1、加成反应阶段
尿素与甲醛在中性或弱碱性介质（PH7~8）中进行羟基化反应。
当甲醛与尿素的摩尔比（F/U）≤1时生成稳定的一羟基甲基脲；
H2N-CO-NH2+CH2O→H2N-CO-NHCH2OH
然后再与甲醛反应生成二羟甲基脲
H2N-CO-NHCH2OH+CH2O→HOH2CHN-CO-NHCH2OH
还可以生成少量的三羟甲基脲、四羟甲基脲，但是到目前为止还未分离出四羟甲基脲。
一羟甲基脲、二羟甲基脲和三羟甲基脲的反应速度比为9：
3：
1。
2、缩聚反应阶段
羟甲基脲中含有活泼的羟甲基（-CH2OH），可进一步缩合生成聚合物。
由
于在碱性条件下缩聚反应很慢，只有在微酸介质（PH4~6）中，生成的一羟甲基脲和二羟基脲在高温下羟甲基脲怀未反应的尿素、羟甲基与羟甲基之间进行亚甲基化反应，形成各种缩聚物的中间体。
反应基本上有5种形式，典型的反应有：
一羟甲基脲与相邻分子胺基上的氢缩合脱水形成亚甲基键。
H2N-CO-NHCH2OH+H2N-CO-NHCH2OH→H2N-CO-NHCH2NH-CO-NHCH2OH+H2O
相邻两分子的羟基甲基发生缩合形成二亚甲基醚键并放出水。
HOCH2NH-CO-NHCH2OH+HOCH2NH-CO-NHCH2OH→
HOCH2NH-CO-NHCH2NH-CO-NHCH2OH+H2O
相邻两分子的羟甲基发生脱水和脱甲醛反应形成甲基健：
HOCH2NH-CO-NHCH2OH+HOCH2NH-CO-NHCH2OH→
HOCH2NH-CO-NHCH2NH-CO-NHCH2OH+H2O
中间体形成后，进一步缩聚形成以亚甲基和二亚甲基为主体或少量以醚键连接的线型或支链型的低聚物，是各种相对分子质量的混合物，平均分子质量700左右，可溶于水，由于脲醛树脂的低聚物含有羟甲基、胺基和亚胺基等活性基团，因此，随着时间的延续还会继续反应形成更大的分子。
加热或加入固化剂能加速反应的进行，最后形成体型网状结构。
二、应用糖醛理论合成Uron环结构的脲醛树脂
由于糖醛理论的发展，采用了与传统合成脲醛树脂完全不同的方法，首先在强酸介质（PH脲醛树脂的制备实验报告），使尿素与甲醛反应生成一定的数量的Uron环结构小分子，然后进一步聚合成含有Uron环链段的高分子。
因为Uron环的耐水解能力好于亚甲基二脲，所以合成的脲醛树脂的交联密度，故脲醛树脂的初粘剂性较好。
然而，随着脲醛树脂分中Uron环数量的增加，固化速度减慢，因此，在脲醛树脂合成时，Uron环含量控制在10%左右为宜，Uron环的含量随着反应时间的延长和温度的提高而增加，与此同时，羟甲基含量闫少，甲醛释放量低，粘接性能差。
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