怎样使脲醛树脂在30分钟以内常温固化

怎样使脲醛树脂在30分钟以内常温固化

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.
用途：可用于耐水性和介电性能要求不高的制品,如插线板、开关、机器手柄、仪表外壳、旋纽、日用品、装饰品、麻将牌、便桶盖,也可用于部分餐具的制造.
包装：大口塑料桶或铁桶,净重20kg.
储运：存于阴凉通风处,储存时间自生产日期起一个月,超过储存期,经检验合格后仍可使用.
注：可根据用户要求生产多种牌号的尿醛树脂粉产品,该产品可以长期储存.
脲醛树脂是国内外木材工业的主要粘合剂.由于它胶合强度高、固化快、操作性好、生产成本低、原料丰富易得等一系列优点而得到广泛应用.但是脲醛树脂所含的游离甲醛具有毒性,树脂中的游离甲醛含量越低,其毒性就越小.降低脲醛树脂中游离甲醛的含量有各种各样办法,其中最有效的方法是降低甲醛对尿素的摩尔比,但减少甲醛的用量,将会带来脲醛树脂生产工艺复杂化、终点控制难、树脂固化时间延长和树脂胶合强度和储存稳定性降低等缺点.所以寻找一种有效消除低甲醛/尿素(F/U)摩尔比带来弊病的方法是很有现实意义的.本研究采用低F/U摩尔比合成脲醛树脂,从树脂合成的原理出发,通过实验找出最适宜的加料次数、加料比、加料时间,并确定树脂合成过程中最适宜的pH值、反应温度和反应时间,从而制备出低含醛量、稳定性好的脲醛树脂. 脲醛树脂的生产工艺规程有以下内容： 1.原料的检验.主要是检验甲醛和尿素的质量是否符合要求.根据甲醛的浓度和尿素的纯度,计算工艺配方中甲醛和尿素的用量. 2.备料.在脲醛树脂生产时一般总是先加甲醛,用泵把甲醛打入计量罐内,经计量后送入反应锅内,没有计量罐的可以把甲醛称量后用真空泵抽入反应锅内.尿素一般用磅秤称量. 3.搅拌与升温.经过计量的甲醛加入反应锅后,开动搅拌器加碱调PH 值至规定值,同时开蒸汽升温,由于尿素和甲醛的反应整甲醛溶液的是放热反应,因此在加尿素后,加热至一定的温度后应立即关汽,靠反应自发热升温至规定的温度,并在规定的温度保温一段时间.蒸汽加热时关汽的温度随设备材料及反应液用量多少而定.一般小反应锅用量少,反应热小,关汽温度稍高,另外还和所用蒸汽压力有关,蒸汽压力大,则关汽温度应低些. 4．反应液介质的PH值反应液介质的PH值对脲醛树脂合成是很重要的条件因素,在规程中应明确地规定：在反应开始时PH值应该是多少,升温至规定温度后, PH值又应在什么范围内,当保温结束后,PH 应该是多少.当用酸或氯化铵调酸处理时,PH 值也要有一定的范围. 5．反应终点.反应终点是脲醛树脂质量的关键.反应终点一般用4号涂料杯测定树脂液从杯中流出的时间（s）.一般规定在某一温度下测定树脂液流出的时间（有一个比较窄的范围）；或者用树脂液在水中的混浊度表示,如规定取出的树脂液滴在20 ℃的水中出现混浊时为终点等. 6.反应终点后的处理.反应终点到达后首先应立即中和,即在到达反应终点后立即加碱,使反应树脂液的PH 值升高至规定的数值,同时应开冷却水进行降温处理 7.称量和保管.脲醛树脂制成后,冷却到规定的温度后可以放料,放料时应过磅计量,记录每一锅胶液的产量.成品脲醛树脂最好贮存在塑料桶内,避免与铁接触,存放在阴凉处.
附：生产脲醛树脂的工艺流程
新型环保甲醛生产的脲醛树脂,绿色环保,无毒无味.用新型环保甲醛在不加任何添加剂的情况下,做出的脲醛树脂胶可以达到E1级或E0级.新型环保甲醛生产的脲醛树脂是普通脲醛树脂的升级换代产品.
一.原料配比：
原料
规格
用量（公斤）
备注

甲醛
36.5％
600
普通甲醛

新型环保甲醛

400


尿素
含≥N46
300
市售

聚乙烯醇
2099或2299型号
适量


氢氧化钠
30％
适量
压碱

氯化铵
20％
适量
调酸

二.生产工艺：
1. 将环保甲醛400公斤和普通甲醛600公斤,加入反应釜内,开动搅拌器.加聚乙烯醇（2099或2299型号）2～4公斤.
2. 加尿素300公斤,开始升温.
3. 保温反应结束后,用氯化铵调节PH值.
4. 成胶后,降温至45℃,停止搅拌,即可放料.
该工艺制作简单,操作方便,容易掌握.
三.树脂质量指标：
外观
乳白色黏液

粘度
0.25～0.4Pa.s

游离甲醛含量
< 0.05

固化时间
45～65s

PH值
7.0～8.0

固体含量
> 50％

储存期限（天）
> 20

四.工艺特点：
1. 成本低.环保甲醛售价完全和市售普通甲醛一样.尿素用量小,占总甲醛的30％,比普通环保脲醛树脂节省约近50％尿素.
2. 环保.该树脂游离甲醛含量很低,在制造过程中,味道就很小.成胶后,几乎闻不到甲醛味道.用该树脂制成的胶合板,经技术监督局化验、检测,完全达到了国标E2级和E1级.
3. 生产工艺简单.甲醛和尿素都是一次投料,前期甚至无需调节PH值,极易操作.