弱酸性条件合成脲醛树脂工艺的探讨

探讨了在弱酸性条件下合成低甲醛释放量的脲醛树脂工艺的可能性。同时,对不同pH值条件下合成脲醛树脂的工艺及其性能进行了研究,并采用傅立叶红外光谱和化学方法对脲醛树脂的官能团进行了分析,同时定性分析了不同pH值条件下合成树脂的热学性能。研究表明在弱酸性条件下合成脲醛树脂的树脂性能和其胶合板的力学性能达到国家标准并且其胶合板甲醛释放量达到GB／T17657—1999中的E,级标准。弱酸性条件下合成脲醛树脂的工艺不仅能降低生产成本,还能生产性能优异的脲醛树脂胶黏剂。     

脲醛树脂的合成及其在堵水中的应用

本文以尿素和甲醛为主要原料来合成脲醛树脂,考察了甲醛和尿素的摩尔比、尿素加入方法、改性剂加量等对树脂中的游离甲醛含量以及树脂稳定性的影响,优化了合成条件。以氯化铵为固化剂,六次甲基四胺为固化速度调节剂对合成的脲醛树脂进行固化。通过性能评价,发现脲醛树脂的固化时间在较大范围内可以调节;固化后抗压强度高;在地层液体中具有低的溶解率;采用加入增孔剂的方法成功的使脲醛树脂具有了选择性。     

脲醛树脂的研究现状与研究前景

从脲醛树脂胶粘剂的合成机理、合成工艺参数及条件、游离甲醛含量的降低、树脂的改性、树脂的固化理论及化学构造等方面,综述了近几年来前人对脲醛树脂胶粘剂的研究进展,同时结合近期的研究工作,分析并提出了该合成树脂的未来研究方向.     

低甲醛释放脲醛树脂的固化剂体系及其固化特性

脲醛树脂的固化是将线型可溶性树脂转化成不溶不熔体型结构并获得胶接强度的过程。固化剂是脲醛树脂胶接固化的关键组成,其种类与用量都会密切影响固化树脂的性能。氯化铵是脲醛树脂胶粘剂的传统固化剂,然而随着F/U的降低、合成工艺的调整、改性剂的加入等操作,使脲醛树脂的固化历程、固化前的化学结构、固化特性等发生改变,氯化铵已难以再满足脲醛树脂的胶接固化要求,人们研究提出了多种固化剂体系。为此,综述了脲醛树脂胶粘剂的不同固化体系及其固化特性。     

人造板甲醛释放研究

提出了一种脲醛树脂合成思路,并合成出游离甲醛含量高于0．3％的树脂。使用这种树脂压制的胶合板甲醛释放量在0．2mg/L以下,达到了日本2003年修订的JIS中F五星级要求。与按普通工艺合成的树脂对照,利用GPC、DSC等方法对树脂进行了分析,认为树脂发生固化时的固化程度更高,固化后形成的交联结构更加致密是制品低甲醛释放的主要原因。为脲醛树脂的生产、使用和研究人员控制制品的甲醛释放提供了一种可操作的方法。     

改性脲醛树脂的合成及性能

采用传统方法合成了脲醛树脂,得出甲醛与尿素的最佳摩尔比为2。采用不同改性剂合成了改性脲醛树脂,得出：随三聚氰胺、聚乙烯醇复合改性剂用量的增加,树脂的游离甲醛含量、固化时间呈逐渐下降趋势,当复合改性剂用量为8%时树脂性能最佳,压缩强度为9.0 MPa;苯酚改性剂的最佳用量为10%,材料的压缩强度为14.2 MPa;糠醛改性剂的最佳用量为15%,材料的压缩强度为19.5 MPa;综合比较,三聚氰胺、聚乙烯醇复合改性剂可以明显降低游离甲醛的含量和固化时间,但材料的压缩强度增加不大,而采用糠醛改性剂制得改性脲醛树脂的压缩强度较大。     

强酸性条件下合成的脲醛树脂浸渍纸的拉伸强度

将采用强酸性条件下缩合方法合成的低F/U摩尔比脲醛树脂浸债纸的拉伸强度与采用通常合成方法合成的低F/U摩尔比脲醛树脂没演纸的拉伸强度相比较,并由树脂浸清纸拉伸强度研究树脂固化物的物性。强酸性条件下合成树脂固化物自身的干燥状态强度与通常条件下合成树脂的干燥状态强度相近,但是,湿强度较低。在145T下固化3分钟其强度大幅提高。     

酶解木质素改性三聚氰胺脲醛树脂的制备与应用

以酶解木质素（EL）、尿素（U）、甲醛（F）和三聚氰胺（M）为原料,采用碱反应工艺制备了酶解木质素改性三聚氰胺脲醛树脂（ELMUF）。分别考查了EL用量对制备的ELMUF树脂的固化时间、固化温度、游离甲醛量及其制备胶合板胶合强度和甲醛释放量等性能的影响,随着EL用量的增加,ELMUF树脂游离甲醛量从0.26%逐渐降低至0.12%,固化时间从96 s逐渐延长至152 s,黏度由86 mPa·s迅速升高至1 140 mPa·s。通过DSC测定不同EL用量的脲醛树脂固化过程,结果表明：随着EL用量的增加脲醛树脂的反应活性逐渐降低,固化温度由120.6℃逐渐升高至132.0℃,对热压工艺要求更加苛刻。     

低毒耐水脲醛树脂胶的研制

本文提出一种脲醛树脂的合成方法:采用降低甲醛和尿素的摩尔比;加入改性物质聚乙烯醇;采用中低温合成工艺;在脲醛树脂的分子中引入尿素的环状衍生物。测试结果表明用该合成方法可降低脲醛树脂中游离甲醛含量,提高树脂的耐水性。     

脲醛树脂胶合成工艺的比较

脲醛树脂是应用于木材工业中一种重要的胶黏剂,目前合成脲醛树脂的工艺主要有弱碱-弱酸～弱碱和强酸～弱酸～弱碱中低温两种工艺,本文就脲醛树脂的两种合成机理和两种合成工艺进行了探讨,并在大量实验的基础上对两种工艺做了比较,研究结果表明：工艺路线1（弱碱-弱酸-弱碱）合成的UF树脂中游离甲醛含量明显高于工艺路线2（强酸～弱酸～弱碱中低温）合成的树脂中游离甲醛含量;同时工艺路线2合成的UF树脂中的羟甲基含量高于用工艺路线1合成的UF树脂。     

DSC法研究乙二醛-尿素树脂的固化性能

为从源头上降低UF树脂及其胶合板材的甲醛释放对环境和人体健康所造成的危害,选用乙二醛(G)取代甲醛(F)与尿素(U)反应,制备乙二醛-尿素(GU)树脂。用差示扫描量热分析(DSC)方法研究了原料物质的量比、反应pH、反应时间、反应温度、pH调节剂对所合成GU树脂固化性能的影响规律;并用不同原料物质的量比的GU树脂制备刨花板并测定了其各项性能。结果表明,GU树脂的较优合成条件为:在弱酸性条件下,乙二醛与尿素物质的量比(G/U)=1.2∶0～1.4∶1.0,反应温度70～80℃,反应时间3h;此条件下合成的GU树脂胶合的刨花板内结合强度IB达到0.44MPa、弹性模量MOE达2298MPa、静曲强度MOR为10.5 MPa,且无甲醛释放。     

Reactivity,chemical structure,and molecular mobility of urea–formaldehyde adhesives synthesized under different conditions using FTIR and solid‐state 13C CP/MAS NMR spectroscopy

This study was conducted to investigate the effects of reaction pH condition and hardener type on the reactivity, chemical structure, and molecular mobility of urea–formaldehyde (UF) resins. Three different reaction pH conditions, such as alkaline (7.5), weak acid (4.5), and strong acid (1.0), were used to synthesize UF resins, which were cured by adding four different hardeners (ammonium chloride, ammonium sulfate, ammonium citrate, and zinc nitrate) to measure gel time as the reactivity. FTIR and ¹³C‐NMR spectroscopies were used to study the chemical structure of the resin prepared under three different reaction pH conditions. The gel time of UF resins decreased with an increase in the amount of ammonium chloride, ammonium sulfate, and ammonium citrate added in the resins, whereas the gel time increased when zinc nitrate was added. Both FTIR and ¹³C‐NMR spectroscopies showed that the strong reaction pH condition produced uronic structures in UF resin, whereas both alkaline and weak‐acid conditions produced quite similar chemical species in the resins. The proton rotating‐frame spin–lattice relaxation time (T_1ρH) decreased with a decrease in the reaction pH of UF resin. This result indicates that the molecular mobility of UF resin increases with a decrease in the reaction pH used during its synthesis. © 2003 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci 88: 2677–2687, 2003     

脲醛树脂胶粘剂生产中凝胶的产生条件及其再利用研究

在脲醛树脂(UF)胶粘剂生产过程中会经常产生由各种原因导致的凝胶现象,轻者物料作废,重者造成"固罐",致使企业长时间停产。采用先弱碱后弱酸的合成工艺,通过对凝胶的产生条件和凝胶再利用的工艺过程进行考察后得知:凝胶产生时的黏度随n(甲醛)∶n(尿素)比值的增加而增大;当n(甲醛)∶n(尿素)从1.2∶1增至2.2∶1时,体系黏度从37s增至98s;缩聚阶段的pH值对凝胶的出现时间影响显著,当pH值为2.0(或5.5)时,凝胶出现时间为7min(或100min);反应温度对凝胶的出现时间有一定影响。凝胶再利用的工艺过程是:将甲醛加入到反应器中,调节体系的pH值为8.5、温度为50℃;边搅拌边将凝胶加入到甲醛溶液中,凝胶的加入量以满足体系中n(甲醛)∶n(尿素)≥5.5∶1为宜;待凝胶完全溶解后,再按正常的合成工艺进行操作。     

环保型脲醛树脂胶粘剂的制备研究

脲醛树脂是广泛用于木材工业中一种重要的胶粘剂,影响脲醛树脂甲醛含量的因素有多个方面,为寻求合适的工艺条件以提高脲醛树脂胶粘剂的综合性能,通过改变尿素与甲醛的摩尔质量比及控制反应时间等途径优化了环保型脲醛树脂胶粘剂的合成方法.实验结果表明:在U/F=1:2.0,pH达到5～6时反应40分钟,此时的胶粘剂甲醛含量与粘性的综合情况最佳.     

高糠醇比改性脲醛树脂的研究

本文主要介绍了高糠醇比改性脲醛树脂的反应原理,工艺过程以及改性后树脂的性能和砂型强度,并对其性能和用途进行了分析。     

低毒脲醛树脂胶粘剂的研究进展

综述了低游甲醛脲醛胶粘剂的合成技术,对原料摩尔比、改性剂、缩聚工艺、甲醛捕捉剂等因素进行了讨论。     

Study of hybrid isocyanate and high-mono-hydroxymethyl urea content urea-formaldehyde resins

Based on the difference in the reaction rate of different groups of urea-formaldehyde resins and isocyanate resins, this study designed two different urea-formaldehyde resins: a normal urea-formaldehyde resin (UF) and one with high mono-hydroxymethylurea content (UF*) to react with polymeric methylene diphenyl diisocyanate (pMDI) resin. The difference in mono- and di-hydroxymethyl urea content between UF and UF* resins was analyzed by nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy, and results showed that the mono-hydroxymethyl urea content of the UF* resin was much higher than that of the conventional UF resin. The fourier transform infrared spectrometer (FTIR) analysis of differences between UF* and UF resin showed that the UF* process did not change the main structure of the conventional urea formaldehyde resin. Differential scanning calorimeter (DSC) analysis showed that the curing temperature of the hybrid UF*-pMDI resin was reduced 27.3°C compared to that of the UF-pMDI resin. When these hybrid resins were used to bond plywood respectively, test results showed that the UF*-pMDI resin improved the dry and wet bonding strength by 2.6% and 3.9%, respectively, compared with the UF-pMDI resin under the condition of hot pressing time (3 min) and temperature (140°C), meeting the requirement of Chinese standard of GB/T 9846–2015 for Class III board. This study provides a new path for further improving the performance and design of hybrid resins based on isocyanate and urea-formaldehyde resin.     

低游离甲醛脲醛树脂合成工艺研究

脲醛(UF)树脂是一种广泛应用于木材加工业的胶黏剂,文章采用碱-酸-碱合成工艺,探讨了甲醛与尿素的摩尔比、pH、反应温度及尿素加料方式等因素对UF树脂黏度及游离甲醛含量的影响,发展了制备低毒(游离甲醛含量0.13%)UF树脂的新工艺,并用IR对UF树脂进行了确证。     

Synthesis of enhanced urea–formaldehyde resin microcapsules doped with nanotitania

Urea–formaldehyde (UF) resin microcapsules doped with TiO₂ nanoparticles were prepared by in situ polymerization, and the properties of the microcapsules, such as the surface morphologies, thermal properties, and chemical elemental composition, were measured by optical microscopy, scanning electron microscopy, thermogravimetric analysis, and energy‐dispersive X‐ray spectrometer analysis. The effects of the presence of ammonium chloride and its concentration and the concentrations of UF resin prepolymer and TiO₂ nanoparticles during the reaction and deposition of UF on the microcapsule surface on the properties of the microcapsules were investigated. Enhanced UF resin microcapsules with more stability and mechanical strength could be obtained under the optimal conditions. © 2011 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci, 2012