加入三聚氰胺和聚乙烯醇,控制好反應過程,制得一種耐水耐熱改性脲醛樹脂,三聚氰胺用量6%~8%,聚乙烯醇用量為尿素量的3%、尿素應分3次加入、第三次加入量應為尿素總量的25%左右,縮合反應pH4.8~5.2,其性能達到酚醛樹脂的效果。 將定量甲醛倒入反應釜中,開動攪拌,加入適量燒堿調(diào)節(jié),pH為7.8~8.2,加入總量50%的尿素,升溫再加入三聚氰胺,在60℃加入第二批總量25%的尿素,繼續(xù)升溫,在90℃時加入其余尿素,保溫30min,然后用甲酸調(diào)節(jié)pH為4.8~5.2,保溫10~20min。用玻璃幫蘸膠液滴入清水中,如起白霧狀,說明反應達到終點,此時開始降溫。在75℃時,用燒堿調(diào)節(jié)pH為8.0~8.5,繼續(xù)降溫至45℃以下,過濾出料。改性劑聚乙烯醇在第二批尿素加入前加入,否則會影響整個過程及產(chǎn)品質(zhì)量。
主要影響因素:甲醛和尿素物質(zhì)量比的選擇 甲醛和尿素物質(zhì)的量應控制在(1.2~2.0):1為佳,太高則膠中游離甲醛含量高,膠合強度也不能滿足要求。低配比甲醛用量少,游離甲醛的量會有所減少,但產(chǎn)品黏度大,固化時間大,耐水性差。純脲醛樹脂甲醛/尿素物質(zhì)量比為1.40:1時膠合強度最高,考慮到改性膠中反應物甲醛不僅與尿素反應,亦與三聚氰胺、改性劑反應,所以在試驗中控制甲醛/尿素為1.90:1。三聚氰胺對產(chǎn)品性能的影響 脲醛樹脂結(jié)構(gòu)中CONH2基團在熱水中易于水解、造成樹脂結(jié)構(gòu)破壞、強度降低直至喪失,需耐水、耐熱性改性。在脲醛樹脂中加入三聚氰胺可改善樹脂的性能如干態(tài)強度,耐水、耐熱性等,用量達到總量的6%時,樹脂的耐縮合操作難于控制,只要pH達到5.0,體系就會迅速凝聚、固化。所以三聚氰胺用量應以6%~8%為宜。改性劑聚乙烯醇的作用 在酸性條件下,聚乙烯醇與甲醛反應生成一種線型結(jié)構(gòu)高分子聚合物,使樹脂的塑性提高,撓性加強,作用明顯。未加改性劑時覺誰極易分層,制成的膠合板易起鼓、開裂率高。主要原因為,由于膠液分層,膠體分布不均,水分多的地方膠體含量不夠,粘接處就容易出現(xiàn)開裂起鼓。改性劑聚乙烯醇的加入,還大大地改善了膠的貯存穩(wěn)定性。改性劑聚乙烯醇的用量控制在占尿素量的3%為佳。尿素的加入方式對游離醛含量的影響 后加尿素量增大,游離醛含量會減少,甲醛用量固定的情況下,甲醛與尿素的物質(zhì)的量比就會降低。尿素分3次加入,使反應起始尿素與甲醛物質(zhì)的量比較高,有利于二羥甲基脲的生成。第3次加入的尿素,有相當一部分最終使以游離態(tài)存在著,它是甲醛的捕捉劑,用于捕捉為完全反應的游離醛,第3次尿素的加入量為尿素總量的25%左右。pH對反應的影響 后階段加酸調(diào)pH,是反應成敗的關(guān)鍵,當體系的pH從5.15降到4.30時,縮聚反應速度將成數(shù)量級增加。在酸性介質(zhì)中羥甲基脲和羥甲基三聚氰胺都進行了縮合反應,酸性太強,反應太快,易造成凝聚;酸性太弱,反應太慢,且縮合反應不徹底。改性樹脂后階段縮合反應時pH不能低于4.8,如為4.5時,膠體鋼出料時膠稠,隔夜出現(xiàn)凝膠,縮合反應pH通??刂圃?/font>4.8~5.2。
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