加入三聚氰胺和聚乙烯醇,控制好反应过程,制得一种耐水耐热改性脲醛树脂,三聚氰胺用量6%~8%,聚乙烯醇用量为尿素量的3%、尿素应分3次加入、第三次加入量应为尿素总量的25%左右,缩合反应pH4.8~5.2,其性能达到酚醛树脂的效果。 将定量甲醛倒入反应釜中,开动搅拌,加入适量烧碱调节,pH为7.8~8.2,加入总量50%的尿素,升温再加入三聚氰胺,在60℃加入第二批总量25%的尿素,继续升温,在90℃时加入其余尿素,保温30min,然后用甲酸调节pH为4.8~5.2,保温10~20min。用玻璃帮蘸胶液滴入清水中,如起白雾状,说明反应达到终点,此时开始降温。在75℃时,用烧碱调节pH为8.0~8.5,继续降温至45℃以下,过滤出料。改性剂聚乙烯醇在第二批尿素加入前加入,否则会影响整个过程及产品质量。
主要影响因素:甲醛和尿素物质量比的选择 甲醛和尿素物质的量应控制在(1.2~2.0):1为佳,太高则胶中游离甲醛含量高,胶合强度也不能满足要求。低配比甲醛用量少,游离甲醛的量会有所减少,但产品黏度大,固化时间大,耐水性差。纯脲醛树脂甲醛/尿素物质量比为1.40:1时胶合强度最高,考虑到改性胶中反应物甲醛不仅与尿素反应,亦与三聚氰胺、改性剂反应,所以在试验中控制甲醛/尿素为1.90:1。三聚氰胺对产品性能的影响 脲醛树脂结构中CONH2基团在热水中易于水解、造成树脂结构破坏、强度降低直至丧失,需耐水、耐热性改性。在脲醛树脂中加入三聚氰胺可改善树脂的性能如干态强度,耐水、耐热性等,用量达到总量的6%时,树脂的耐缩合操作难于控制,只要pH达到5.0,体系就会迅速凝聚、固化。所以三聚氰胺用量应以6%~8%为宜。改性剂聚乙烯醇的作用 在酸性条件下,聚乙烯醇与甲醛反应生成一种线型结构高分子聚合物,使树脂的塑性提高,挠性加强,作用明显。未加改性剂时觉谁极易分层,制成的胶合板易起鼓、开裂率高。主要原因为,由于胶液分层,胶体分布不均,水分多的地方胶体含量不够,粘接处就容易出现开裂起鼓。改性剂聚乙烯醇的加入,还大大地改善了胶的贮存稳定性。改性剂聚乙烯醇的用量控制在占尿素量的3%为佳。尿素的加入方式对游离醛含量的影响 后加尿素量增大,游离醛含量会减少,甲醛用量固定的情况下,甲醛与尿素的物质的量比就会降低。尿素分3次加入,使反应起始尿素与甲醛物质的量比较高,有利于二羟甲基脲的生成。第3次加入的尿素,有相当一部分最终使以游离态存在着,它是甲醛的捕捉剂,用于捕捉为完全反应的游离醛,第3次尿素的加入量为尿素总量的25%左右。pH对反应的影响 后阶段加酸调pH,是反应成败的关键,当体系的pH从5.15降到4.30时,缩聚反应速度将成数量级增加。在酸性介质中羟甲基脲和羟甲基三聚氰胺都进行了缩合反应,酸性太强,反应太快,易造成凝聚;酸性太弱,反应太慢,且缩合反应不彻底。改性树脂后阶段缩合反应时pH不能低于4.8,如为4.5时,胶体钢出料时胶稠,隔夜出现凝胶,缩合反应pH通常控制在4.8~5.2。
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