⑴ 1,3-二甲基脲在樹脂中容易析出嗎
1,3-二甲基脲在樹脂中不容易析出,1,3-二甲基脲是灰白色薄片結晶體。 溶於水、乙醇、丙酮、苯和乙酸乙酯等,不溶於乙醚和汽油。
⑵ 脲醛樹脂的概述
脲醛樹脂
urea-formaldehyde resins
商品名Beetle。又稱尿素甲醛樹脂,簡稱UF,平均分子量約10000。尿素與%甲醛水溶液在酸或鹼的催化下可縮聚得到線性脲醛低聚物,工業上以鹼作催化劑,95℃左右反應,甲醛/尿素之摩爾比為1.5~2.0,以保證樹脂能固化。反應第一步生成一和二羥甲基脲,然後羥甲基與氨基進一步縮合,得到可溶性樹脂,如果用酸催化,易
導致凝膠。產物需在中性條件下才能貯存。線性脲醛樹脂以氯化銨為固化劑時可在室溫固化。模塑粉則在130~160℃加熱固化,促進劑如硫酸鋅、磷酸三甲酯、草酸二乙酯等可加速固化過程。脲醛樹脂主要用於製造模壓塑料,製造日用生活品和電器零件,還可作板材粘合劑、紙和織物的漿料、貼面板、建築裝飾板等。由於其色淺和易於著色,製品往往色彩豐富瑰麗。
脲醛樹脂成本低廉,顏色淺,硬度高,耐油,抗霉,有較好的絕緣性和耐溫性,但耐候性和耐水性較差。它是開發較早的熱固性樹脂之一。1924年,英國氰氨公司研製,1928年始出售產品,30年代中期產量達千噸,80年代世界年產量已超過1.5Mt。
製作塑料製品所用的脲醛樹脂的數量僅占總產量的10%左右。在甲醛與尿素的摩爾比較低的情況下製得的脲醛樹脂,與填料(紙漿、木粉)、色料、潤滑劑、固化劑、穩定劑(六亞甲基四胺、碳酸銨)、增塑劑(脲或硫脲)等組分混合,再經過乾燥、粉碎、球磨、過篩,即得脲醛壓塑粉。壓制脲醛塑料的溫度140~150℃、壓力25~35MPa,壓制時間依製品的厚度而異,一般為10~60min。塑料製品主要是電氣照明設備和電話零件等。
脲醛樹脂一般為水溶性樹脂,較易固化,固化後的樹脂無毒、無色、耐光性好,長期使用不變色,熱成型時也不變色,可加入各種著色劑以制備各種色澤鮮艷的製品。
脲醛樹脂堅硬,耐刮傷,耐弱酸弱鹼及油脂等介質,價格便宜,具有一定的韌性,但它易於吸水,因而耐水性和電性能較差,耐熱性也不高。
⑶ 影響脲醛樹脂固化時間的主要因素
主要因素取決於加熱的溫度與及加入的催化劑(影響其酸鹼度,如氯化銨,草酸等這類酸性物質)的多少,即酸性越強固化越快,溫度越高固化也越快。
⑷ 脲醛樹脂的改性
由於脲醛樹脂存在初粘差、收縮大、脆性大、不耐水、易老化、釋放甲醛和固化放出甲醛污染環境,損害健康等缺點,必須對其進行改性,提高性能,擴大應用。而就其改性方法簡單羅列如下:
1、提高初粘性
提高脲醛樹脂的初粘性,可加入聚乙烯醇、聚乙二醇、羥甲基纖維素等改性劑,但這些物質價格較高,因此可選用澱粉類物質,尤其是澱粉在脲醛樹脂合成開始就加入,效果更好。在合成過程中澱粉可能發生水解作用,生成各種糊精等,由於澱粉相對分子質量很大,溶解後粘度也很大,加入少量就可製得粘度較大的脲醛樹脂。同時澱粉分子鏈上的羥基、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。
2、減小收縮性
脲醛樹脂固化收縮率大,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,如麵粉、澱粉、血粉和a-纖維素粉、木粉、豆粉等。
3、降低脆性
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,同時也可提高初粘性和耐老化性。
4、改進耐水性
在合成脲醛樹脂時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脲醛樹脂的耐水性。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、麵粉、豆粉、氧化鐵、膨脹土等填料,也能提高耐水性。
採用苯酚改性脲醛樹脂,在樹脂中引入苯環結構,封閉了樹脂的吸水基團,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。
5、提高粘接強度
採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。再採用中性-弱酸-弱鹼復合工藝,在中溫下進行反應,製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。
脲醛樹脂根據不同的使用要求,加入改性劑後可明顯改善性能。
⑸ 在脲醛樹脂合成時影響產品的主要因素有哪些
脲醛樹脂是熱固性樹脂,影響它的因素主要有克分 子比,合成時的溫度,PH值,時間以及終點的控制
⑹ 什麼是脲醛樹脂膠粘劑
由脲醛樹脂、固化劑、助劑等配製而成的膠粘劑。而脲醛樹脂系由尿素與甲醛在催化劑作用下,縮聚而製得的熱固性樹脂。又稱尿素樹脂。是一種重要的氨基樹脂。由於脲醛樹脂製造簡單,使用方便,成本低廉,膠合性能良好,廣泛用於膠合板、刨花板、中密度纖維板、細木工板等生產中。
尿素與甲醛樹脂的縮合產物——脲醛樹脂於1896年為戈爾德施米特(C.Goldschmidt)研究獲得,1929年德國I.G.染料公司,把尿素和甲醛的初期縮聚物用銨鹽在室溫下使其固化並作為木材膠粘劑。在第二次世界大戰期間作為飛機、船舶等軍事工業用膠粘劑在美國、德國、日本等國得到了迅速發展。中國於1957年開始工業性生產,60年代初即廣泛應用於木材工業。
分類
脲醛樹脂從產品外觀形式可分為液狀樹脂(透明糖漿狀或乳狀)和粉狀樹脂。液狀樹脂的固體含量隨製造工藝不同而異,樹脂穩定性較差,貯存期約15天至6個月;粉狀樹脂是液狀樹脂經噴霧乾燥製得,貯存期可長達1~2年,運輸方便。
反應機理
脲醛樹脂的化學反應非常復雜,因為在反應系統中,平行地進行著多種形式的加成、縮合和水解反應,以不同速度常數和平衡常數不斷地發生官能團或鍵的變遷。其反應機理尚不十分清楚,一般認為分3個階段。第一階段是尿素與甲醛在弱鹼性或中性條件下進行加成反應,生成一、二、三羥甲基脲(四羥甲基脲很少生成)。其反應式為:
表3
⑺ 影響脲醛樹脂質量的因素都有哪些
1、原料尿素與甲醛的質量直接影響脲醛膠的質量穩定
2、反應溫度和時間影響脲醛膠的質量
3、介質的PH值影響脲醛膠的質量
4、尿素與甲醛的投料比影響脲醛膠的質量
1)脲醛樹脂膠存在問題耐水性、抗老性、粘結強度、甲醛、龜裂
2)為了克服這些缺點,已經有較多關於利用苯酚、聚乙烯醇、三聚氰胺、硫脲等改性劑對脲醛樹脂膠粘劑進行改性的研究報道
3)但為了控制樹脂中游離甲醛含量,一般甲醛和尿素的摩爾比不超過2:1
4)氧化澱粉的作用:脲醛樹脂之所以耐水性和抗老化性差是因為其分子中存在大量的親水性活性基團-CH2OH基,-CONH因此,它在水中尤其在熱水中,分子結構中活性基團易水解,大大降低了脲醛樹脂的耐水性。因為縮醛結構具有耐酸、耐水、耐氧化劑的特點,從而提高了粘接強度、耐水性及耐老化性。
5)甲醛與尿素摩爾比越大,產品粘附性越好。甲醛與尿素摩爾比增大,則耐水性降低。甲醛含量越高。穩定性隨摩爾比增大而下降。甲醛與尿素摩爾比為1.5:1時所得產品綜合性能較好。
6)配方比例:氧化澱粉改性脲醛樹脂膠中當甲醛與尿素摩爾比為1.5:1氧化澱粉加入量為10%時所得膠粘劑綜合性能較好,為實際應用中的合適配比。故接近最佳配方的配比為:甲醛(36%)125g;尿素60g;氧化澱粉10.5g;氨水適量;草酸適量。
⑻ 關於脲醛樹脂……
脲醛樹脂
ure-aformaldehyde resins
尿素與甲醛反應得到的聚合物。又稱脲甲醛樹脂。英文縮寫UF。加工成型時發生交聯,製品為不溶不熔的熱固性樹脂。固化後的脲醛樹脂顏色比酚醛樹脂淺,呈半透明狀,耐弱酸、弱鹼,絕緣性能好,耐磨性極佳,價格便宜,但遇強酸、強鹼易分解,耐候性較差。商品名Beetle。尿素與37%甲醛水溶液在酸或鹼的催化下可縮聚得到線性脲醛低聚物,工業上以鹼作催化劑,95℃左右反應,甲醛/尿素之摩爾比為1.5~2.0,以保證樹脂能固化。反應第一步生成一和二羥甲基脲,然後羥甲基與氨基進一步縮合,得到可溶性樹脂,如果用酸催化,易導致凝膠。產物需在中性條件下才能貯存。線性脲醛樹脂以氯化銨為固化劑時可在室溫固化。模塑粉則在130~160℃加熱固化,促進劑如硫酸鋅、磷酸三甲酯、草酸二乙酯等可加速固化過程。脲醛樹脂主要用於製造模壓塑料,製造日用生活品和電器零件,還可作板材粘合劑、紙和織物的漿料、貼面板、建築裝飾板等。由於其色淺和易於著色,製品往往色彩豐富瑰麗。
脲醛樹脂一般為水溶性樹脂,較易固化,固化後的樹脂無毒、無色、耐光性好,長期使用不變色,熱成型時也不變色,可加入各種著色劑以制備各種色澤鮮艷的製品。
脲醛樹脂堅硬,耐刮傷,耐弱酸弱鹼及油脂等介質,價格便宜,具有一定的韌性,但它易於吸水,因而耐水性和電性能較差,耐熱性也不高。
脲醛樹脂的用途相當廣泛,除用作模塑料、層壓塑料、泡沫塑料外,還可用於製作水溶性粘合劑,以粘接木材;用作織物的防縮防縐處理劑;用作紙張的罩光漆,以提高紙張的濕強度。下面主要對它在塑料上的應用作一簡單紹。
(一)脲醛壓塑粉
脲醛樹脂的壓塑粉俗稱為電玉粉,它是由樹酯、固化劑、填料、著色劑、潤滑劑、穩定劑、增塑劑等組份用濕法生產而成的。
1 組成
(1)樹脂用作壓塑粉的脲醛樹脂要求採用反應程度較淺的縮聚物,此時樹脂粘度小,便於浸漬填料,並可保證在較長的生產周期和進行乾燥後仍有適當的流動性,在工業上多採用尿素與甲醛在低溫下的縮合物(一、二羥甲基脲的混合物)。通常採用脲與甲醛的配比為1:1。5(摩爾比),在PH=8(及溫度)30—35度下全部溶解後,再加入脲量0。3%——0。54%的草酸及0。33%—0。88%的草酸酯,隨即發生放熱反應,溫度上升,溫度保持在55—60度,並嚴格控制PH=5。5—6。5,經60—75min 即得所需的脲醛樹脂。由於縮聚度較低,實際上僅剛過加成反應階段,主要的縮聚反應是在固化過程中進行的。
(2)固化劑壓塑粉中所用的固化劑要求具有一定的潛伏性,常用的有草酸、鄰苯二甲酸、苯甲酸、一氯乙酸等。
(3)填料最常用的填料是紙漿,其次為木粉或無機填料(石棉、玻璃纖維、雲母等)。所用的紙漿是以木材為原料,經亞硫酸鹽處理,溶去木材中非纖維素雜質,再經
漂白即得的純凈的纖維素。填料的用量為總物料量的25%-32%,用量過小,壓塑粉流動性大,製品強度低;反之,用量過多時,壓塑粉流動性減小,製品表面不光滑,耐水
性降低。
(4)著色劑著色劑可賦予塑料鮮艷的色彩,選用著色劑時要注意,所用著色劑的著色能力強,在塑料中能分散均勻,在加工溫度下和長期的日光照射時不變色,不從製品中析出。通常用的著色劑是顏料,染料較少使用,用量為物料量的0.01%-0.2%。
(5)潤滑劑潤滑劑在壓製成品時可提高料的流動性,並可從製品中析出,在製品和模具間形成隔離膜,使製品不易粘模。常用的潤滑劑為硬脂酸的金屬鹽(如鋅、鈣、鋁、鎂等的金屬鹽)、有機酸的酯類(如硬脂酸環己酯、硬脂酸甘油脂等)。其加入量為物料量的0.1%-1.5%,過多時會污染製品的外觀,減少光澤;過少則製品難於脫模。
(6)穩定劑在壓塑粉中加入的催化劑雖說是潛伏性的催化劑,但是在室溫的存放過程中仍會有少量的酸放出,從而影響到壓塑粉的質量,因此通常加入一些鹼性的物質以吸收放出的酸,常用的鹼為六亞甲基四胺或碳酸銨。
(7)增塑劑在壓塑粉中一般不用增塑劑,只在特殊的場合使用,目的是提高料的流動性,並降低固化時的收縮率。可用的增塑劑有脲及硫脲。
上述的各種組分常根據實際的情況而選用,不是所有的模塑料中都要用。
⑼ 在脲醛樹脂合成時尿素和甲醛兩種原料哪種對PH值影響最大,為什麼
甲醛是中性的,不電離出氫離子,
尿素是弱酸性的,會對反應過程中前期的ph值調節有一定影響。
具體PH值調節對反應進程的影響請參考:
加成反應階段
1)
pH值在7~9時,在中性至弱鹼性介質中,尿素與甲醛生成穩定的羥甲基脲。F/U摩爾比小於1時,生成一羥甲基脲白色固體,溶於水;F/U摩爾比大於1時,除生成一羥甲基脲外,還生成二羥甲基脲白色結晶體,在水中溶解度不大。如果甲醛過量很多,也可生成三羥甲基脲和四羥甲基脲,後者的存在還只有間接的證明。
2)
pH值在4~6時,在酸性介質中反應生成的羥甲基脲,進一步脫水縮聚生成次甲基脲和次甲基醚鍵連接的低分子化合物。因此,尿素與甲醛一直在弱酸性介質中進行加成和縮聚反應也是一種製造脲醛樹脂的工藝,這種工藝可以節省鹼和酸的用量,縮短反應時間。
3)
pH值在3以下時,在酸性介質中生成的一羥甲基脲和二羥甲基脲立即脫水,生成次甲基脲,採用特殊的合成工藝在pH值為1條件下也可以合成脲醛樹脂。並且這種樹脂的次甲基鍵含量遠高於羥甲基鍵,次甲基醚鍵的含量極低,固化後樹脂的游離甲醛釋放量也極低。
縮聚反應階段
在鹼性條件下,反應停止在羥甲基脲階段。為了有利於縮聚反應進行,將反應介質的pH值轉為酸性。
在酸性條件下,一羥甲基脲和二羥甲基脲與尿素及甲醛進行縮聚反應,主要生成次甲基鍵和少量醚鍵連接的低分子化合物。在pH值較低的的情況下,樹脂縮聚反應速度快,易生成不含羥甲基的聚次甲基脲不溶性沉澱,使樹脂的溶解性降低。縮聚反應速度激烈樹脂粘度增長很快,而且控制不好,樹脂容易凝膠。所以縮聚階段pH值的高低,應根據F/U摩爾比的大小、甲醇含量高低而定。一般pH值在4~6之間。
⑽ 亞甲基二脲對金屬的危害有哪些
腐蝕。亞甲基二脲是一種化學物質,化學式是C3H8N4O2。因亞甲基二脲為含有少量的酸,塗在金屬上可以腐蝕金屬表面。其加入的甲醛大部分與尿素會生成亞甲基二脲,還有少量甲醛被蒸發出來帶人工藝冷凝液中。