⑴ 1,3-二甲基脲在树脂中容易析出吗
1,3-二甲基脲在树脂中不容易析出,1,3-二甲基脲是灰白色薄片结晶体。 溶于水、乙醇、丙酮、苯和乙酸乙酯等,不溶于乙醚和汽油。
⑵ 脲醛树脂的概述
脲醛树脂
urea-formaldehyde resins
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%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。
⑶ 影响脲醛树脂固化时间的主要因素
主要因素取决于加热的温度与及加入的催化剂(影响其酸碱度,如氯化铵,草酸等这类酸性物质)的多少,即酸性越强固化越快,温度越高固化也越快。
⑷ 脲醛树脂的改性
由于脲醛树脂存在初粘差、收缩大、脆性大、不耐水、易老化、释放甲醛和固化放出甲醛污染环境,损害健康等缺点,必须对其进行改性,提高性能,扩大应用。而就其改性方法简单罗列如下:
1、提高初粘性
提高脲醛树脂的初粘性,可加入聚乙烯醇、聚乙二醇、羟甲基纤维素等改性剂,但这些物质价格较高,因此可选用淀粉类物质,尤其是淀粉在脲醛树脂合成开始就加入,效果更好。在合成过程中淀粉可能发生水解作用,生成各种糊精等,由于淀粉相对分子质量很大,溶解后粘度也很大,加入少量就可制得粘度较大的脲醛树脂。同时淀粉分子链上的羟基、羟甲基以及因水解产生的醛基等可能参与脲醛树脂的合成反应,不仅提高了初粘性,而且粘接强度和储存稳定性也有提高。
2、减小收缩性
脲醛树脂固化收缩率大,容易产生裂纹,胶层产生内应力,使粘度强度下降。为了降低脲醛树脂固化时的收缩率,通常向树脂胶液中加入一些填充剂,如面粉、淀粉、血粉和a-纤维素粉、木粉、豆粉等。
3、降低脆性
为了降低脆性,提高韧性可加入聚乙烯醇、聚乙烯醇缩甲醛溶液、聚醋酸乙烯乳液、VAE溶液等,同时也可提高初粘性和耐老化性。
4、改进耐水性
在合成脲醛树脂时加入少量的三聚氰胺、苯酚、间苯二酚、烷基胺、糖醛等都能有效地改进脲醛树脂的耐水性。加入硫酸铝、磷酸铝等作为交联剂,也可明显提高耐水性。在调胶时加入木粉、面粉、豆粉、氧化铁、膨胀土等填料,也能提高耐水性。
采用苯酚改性脲醛树脂,在树脂中引入苯环结构,封闭了树脂的吸水基团,使树脂的耐水性和耐老化性显著改善。也可将间苯二酚或三聚氰胺加入固化剂组分之中,还可将丙烯酸酯共聚乳液与脲醛树脂共混都可以提高耐水性。
5、提高粘接强度
采用多元复合添加剂如聚乙烯醇和苯酚,可改善脆性,提高耐水性和粘接强度。再采用中性-弱酸-弱碱复合工艺,在中温下进行反应,制得的脲醛树脂剪切强度是原脲醛胶的10倍以上,耐水性和耐沸性大为提高。
脲醛树脂根据不同的使用要求,加入改性剂后可明显改善性能。
⑸ 在脲醛树脂合成时影响产品的主要因素有哪些
脲醛树脂是热固性树脂,影响它的因素主要有克分 子比,合成时的温度,PH值,时间以及终点的控制
⑹ 什么是脲醛树脂胶粘剂
由脲醛树脂、固化剂、助剂等配制而成的胶粘剂。而脲醛树脂系由尿素与甲醛在催化剂作用下,缩聚而制得的热固性树脂。又称尿素树脂。是一种重要的氨基树脂。由于脲醛树脂制造简单,使用方便,成本低廉,胶合性能良好,广泛用于胶合板、刨花板、中密度纤维板、细木工板等生产中。
尿素与甲醛树脂的缩合产物——脲醛树脂于1896年为戈尔德施米特(C.Goldschmidt)研究获得,1929年德国I.G.染料公司,把尿素和甲醛的初期缩聚物用铵盐在室温下使其固化并作为木材胶粘剂。在第二次世界大战期间作为飞机、船舶等军事工业用胶粘剂在美国、德国、日本等国得到了迅速发展。中国于1957年开始工业性生产,60年代初即广泛应用于木材工业。
分类
脲醛树脂从产品外观形式可分为液状树脂(透明糖浆状或乳状)和粉状树脂。液状树脂的固体含量随制造工艺不同而异,树脂稳定性较差,贮存期约15天至6个月;粉状树脂是液状树脂经喷雾干燥制得,贮存期可长达1~2年,运输方便。
反应机理
脲醛树脂的化学反应非常复杂,因为在反应系统中,平行地进行着多种形式的加成、缩合和水解反应,以不同速度常数和平衡常数不断地发生官能团或键的变迁。其反应机理尚不十分清楚,一般认为分3个阶段。第一阶段是尿素与甲醛在弱碱性或中性条件下进行加成反应,生成一、二、三羟甲基脲(四羟甲基脲很少生成)。其反应式为:
表3
⑺ 影响脲醛树脂质量的因素都有哪些
1、原料尿素与甲醛的质量直接影响脲醛胶的质量稳定
2、反应温度和时间影响脲醛胶的质量
3、介质的PH值影响脲醛胶的质量
4、尿素与甲醛的投料比影响脲醛胶的质量
1)脲醛树脂胶存在问题耐水性、抗老性、粘结强度、甲醛、龟裂
2)为了克服这些缺点,已经有较多关于利用苯酚、聚乙烯醇、三聚氰胺、硫脲等改性剂对脲醛树脂胶粘剂进行改性的研究报道
3)但为了控制树脂中游离甲醛含量,一般甲醛和尿素的摩尔比不超过2:1
4)氧化淀粉的作用:脲醛树脂之所以耐水性和抗老化性差是因为其分子中存在大量的亲水性活性基团-CH2OH基,-CONH因此,它在水中尤其在热水中,分子结构中活性基团易水解,大大降低了脲醛树脂的耐水性。因为缩醛结构具有耐酸、耐水、耐氧化剂的特点,从而提高了粘接强度、耐水性及耐老化性。
5)甲醛与尿素摩尔比越大,产品粘附性越好。甲醛与尿素摩尔比增大,则耐水性降低。甲醛含量越高。稳定性随摩尔比增大而下降。甲醛与尿素摩尔比为1.5:1时所得产品综合性能较好。
6)配方比例:氧化淀粉改性脲醛树脂胶中当甲醛与尿素摩尔比为1.5:1氧化淀粉加入量为10%时所得胶粘剂综合性能较好,为实际应用中的合适配比。故接近最佳配方的配比为:甲醛(36%)125g;尿素60g;氧化淀粉10.5g;氨水适量;草酸适量。
⑻ 关于脲醛树脂……
脲醛树脂
ure-aformaldehyde resins
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。商品名Beetle。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。
脲醛树脂的用途相当广泛,除用作模塑料、层压塑料、泡沫塑料外,还可用于制作水溶性粘合剂,以粘接木材;用作织物的防缩防绉处理剂;用作纸张的罩光漆,以提高纸张的湿强度。下面主要对它在塑料上的应用作一简单绍。
(一)脲醛压塑粉
脲醛树脂的压塑粉俗称为电玉粉,它是由树酯、固化剂、填料、着色剂、润滑剂、稳定剂、增塑剂等组份用湿法生产而成的。
1 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、二羟甲基脲的混合物)。通常采用脲与甲醛的配比为1:1。5(摩尔比),在PH=8(及温度)30—35度下全部溶解后,再加入脲量0。3%——0。54%的草酸及0。33%—0。88%的草酸酯,随即发生放热反应,温度上升,温度保持在55—60度,并严格控制PH=5。5—6。5,经60—75min 即得所需的脲醛树脂。由于缩聚度较低,实际上仅刚过加成反应阶段,主要的缩聚反应是在固化过程中进行的。
(2)固化剂压塑粉中所用的固化剂要求具有一定的潜伏性,常用的有草酸、邻苯二甲酸、苯甲酸、一氯乙酸等。
(3)填料最常用的填料是纸浆,其次为木粉或无机填料(石棉、玻璃纤维、云母等)。所用的纸浆是以木材为原料,经亚硫酸盐处理,溶去木材中非纤维素杂质,再经
漂白即得的纯净的纤维素。填料的用量为总物料量的25%-32%,用量过小,压塑粉流动性大,制品强度低;反之,用量过多时,压塑粉流动性减小,制品表面不光滑,耐水
性降低。
(4)着色剂着色剂可赋予塑料鲜艳的色彩,选用着色剂时要注意,所用着色剂的着色能力强,在塑料中能分散均匀,在加工温度下和长期的日光照射时不变色,不从制品中析出。通常用的着色剂是颜料,染料较少使用,用量为物料量的0.01%-0.2%。
(5)润滑剂润滑剂在压制成品时可提高料的流动性,并可从制品中析出,在制品和模具间形成隔离膜,使制品不易粘模。常用的润滑剂为硬脂酸的金属盐(如锌、钙、铝、镁等的金属盐)、有机酸的酯类(如硬脂酸环己酯、硬脂酸甘油脂等)。其加入量为物料量的0.1%-1.5%,过多时会污染制品的外观,减少光泽;过少则制品难于脱模。
(6)稳定剂在压塑粉中加入的催化剂虽说是潜伏性的催化剂,但是在室温的存放过程中仍会有少量的酸放出,从而影响到压塑粉的质量,因此通常加入一些碱性的物质以吸收放出的酸,常用的碱为六亚甲基四胺或碳酸铵。
(7)增塑剂在压塑粉中一般不用增塑剂,只在特殊的场合使用,目的是提高料的流动性,并降低固化时的收缩率。可用的增塑剂有脲及硫脲。
上述的各种组分常根据实际的情况而选用,不是所有的模塑料中都要用。
⑼ 在脲醛树脂合成时尿素和甲醛两种原料哪种对PH值影响最大,为什么
甲醛是中性的,不电离出氢离子,
尿素是弱酸性的,会对反应过程中前期的ph值调节有一定影响。
具体PH值调节对反应进程的影响请参考:
加成反应阶段
1)
pH值在7~9时,在中性至弱碱性介质中,尿素与甲醛生成稳定的羟甲基脲。F/U摩尔比小于1时,生成一羟甲基脲白色固体,溶于水;F/U摩尔比大于1时,除生成一羟甲基脲外,还生成二羟甲基脲白色结晶体,在水中溶解度不大。如果甲醛过量很多,也可生成三羟甲基脲和四羟甲基脲,后者的存在还只有间接的证明。
2)
pH值在4~6时,在酸性介质中反应生成的羟甲基脲,进一步脱水缩聚生成次甲基脲和次甲基醚键连接的低分子化合物。因此,尿素与甲醛一直在弱酸性介质中进行加成和缩聚反应也是一种制造脲醛树脂的工艺,这种工艺可以节省碱和酸的用量,缩短反应时间。
3)
pH值在3以下时,在酸性介质中生成的一羟甲基脲和二羟甲基脲立即脱水,生成次甲基脲,采用特殊的合成工艺在pH值为1条件下也可以合成脲醛树脂。并且这种树脂的次甲基键含量远高于羟甲基键,次甲基醚键的含量极低,固化后树脂的游离甲醛释放量也极低。
缩聚反应阶段
在碱性条件下,反应停止在羟甲基脲阶段。为了有利于缩聚反应进行,将反应介质的pH值转为酸性。
在酸性条件下,一羟甲基脲和二羟甲基脲与尿素及甲醛进行缩聚反应,主要生成次甲基键和少量醚键连接的低分子化合物。在pH值较低的的情况下,树脂缩聚反应速度快,易生成不含羟甲基的聚次甲基脲不溶性沉淀,使树脂的溶解性降低。缩聚反应速度激烈树脂粘度增长很快,而且控制不好,树脂容易凝胶。所以缩聚阶段pH值的高低,应根据F/U摩尔比的大小、甲醇含量高低而定。一般pH值在4~6之间。
⑽ 亚甲基二脲对金属的危害有哪些
腐蚀。亚甲基二脲是一种化学物质,化学式是C3H8N4O2。因亚甲基二脲为含有少量的酸,涂在金属上可以腐蚀金属表面。其加入的甲醛大部分与尿素会生成亚甲基二脲,还有少量甲醛被蒸发出来带人工艺冷凝液中。