环氧树脂网

当前位置: 主页 > 知识中心 >

合成脲醛树脂的工艺

时间:2014-05-21 11:17来源:未知 作者:admin 点击:
控制反应条件使尿素与甲醛平稳地缩聚至希望的程度,然后在碱性条件下补充尿素加成,以黏度的增长和良好的水溶性为标准,考察个主要因素对缩聚反应的影响情况。 试验方案 : 将甲

控制反应条件使尿素与甲醛平稳地缩聚至希望的程度,然后在碱性条件下补充尿素加成,以黏度的增长和良好的水溶性为标准,考察个主要因素对缩聚反应的影响情况。试验方案: 将甲醛加入烧瓶中并升温到30℃,用NaOH调整pH4.5,以摩尔比2.5:1加入第一批尿素,加热至65℃,在这个温度保持1h,调整pH7.0,加入第二批尿素(摩尔比为1.3:1),在65℃反应30min,冷却并调整pH,出料。 将甲醛加入烧瓶中并升温到30℃,用NaOH调整pH5.0,以摩尔比3.0:1加入第一批尿素,加热至50℃,在这个温度保持2h,调整pH7.0,加入第二批尿素(摩尔比为1.3:1),在50℃反应30min,冷却并调整pH,出料。 将甲醛加入烧瓶中并升温到30℃,用NaOH调整pH4.5,以摩尔比2.5:1加入第一批尿素,加热至85℃,在这个温度保持40min,调整pH4.0反应,在黏度上升至希望的黏度后,调整pH6.5,加入第二批尿素(摩尔比为1.3:1),在,70℃反应30min,冷却并调整pH,出料。 将甲醛加入烧瓶中并升温到30℃,用三乙醇胺调整pH4.5,以摩尔比2.5:1加入第一批尿素,在85℃反应20min,加入第二批尿素(摩尔比为1.8:1),再反应至希望的黏度,调整pH7.5,加入第三批尿素(摩尔比1.3:1),在70℃反应30min,调整pH,冷却出料。 将甲醛加入烧瓶中并升温到30℃,用六亚甲基四胺调整pH4.5,以摩尔比2.5:1加入第一批尿素,加热至65℃并反应30min,补充尿素使摩尔比到1.8:1同时在85℃反应20min,加入第二批尿素(摩尔比为1.8:1),再反应至希望的黏度,调整pH7.5,加入第三批尿素(摩尔比1.3:1),在70℃反应30min,调整pH,冷却出料。  将甲醛加入烧瓶中并升温到30℃,用NaOH调整pH4.5,加入少量聚乙烯醇,带完全溶解后以摩尔比为2.5:1的比例加入第一批尿素,加热至85℃,调整pH反应,至黏度明显上升后调整pH7.0,加入第二批尿素(摩尔比为1.3:1),在80℃保持0.5h,调整pH,冷却出料。将甲醛加入到烧瓶中并升温到30℃,也用NaOH调整pH8.0,以2.1:1的比例加入尿素,升温至95℃后调整pH5.2,反应至希望的黏度;调整pH并降温至70℃,加入尿素使摩尔比降至1.3:1反应30min,调整pH并冷却出料。

树脂的合成工艺是针对UF-1反应“过快”而设计的。主要是考察尿素和甲醛在较弱反应强度下能否形成水溶性的分子。采用这种工艺可以有效地控制缩聚反应进行,所得产物的水溶性也很好,但是在这种反应条件下形成树脂时困难的。树脂均可作为木材胶黏剂使用。UF-6树脂在合成的初期加入少量的聚乙烯醇,本希望减缓尿素对甲醛亲核反应的速率,实际上溶液的pH有较大幅度的上升,而且黏度上升非常快,很难控制。化学分析  选定UF-5树脂进行化学分析,并于UF-7树脂对比,如果尿素与甲醛的摩尔比为1:1.3,考虑反应物的蒸发和取样的损失,那么产物中甲醛的含量应该低于23.58%。化学分析的结果是,UF-7树脂的各种甲醛含量总和为23.13%UF-522.90%UF-5树脂中的羟甲基含量高于UF-7,但是亚甲基含量要低得多。化学方法不能区分各种羟甲基。综合具体的反应条件,我们有理由推测产物有很大比例的分支结构,即在选定的工艺条件下,尿素的氨基氢得到了更大程度的活化,可能由于空间位阻、反应物浓度低等原因,使形成亚甲基的继续反应变得困难。热力学分析  几种弱碱性起始合成的树脂发生固化反应和固化反应结束的温度与UF-7相比均有不同程度的提前,说明较长的反应时间可能生成了过大或有较多支链的脲醛分子。固化反应放出的热量少于UF-7树脂,表明可进一步交联固化的分子数量也少。相比而言,UF-5树脂的性能比较接近UF-7,它应该能很好地应用与UF-7树脂适应的工艺环境。加有聚乙烯醇的UF-6树脂表现出很低的起始固化温度,并放出较少的热量,可能与树脂较低的固体含量和比较大的黏度有关,这种树脂没有固化剂的参与也不能实现固化。弱碱性起始合成脲醛树脂的工艺分析  在一定条件下尿素分子可表现出较弱的碱性或弱的酸性,在酸性条件下甲醛被质子化,质子化的碳基使碳原子上的正电荷增加,有利于尿素分子的亲核进攻,而尿素也可被质子化,质子化的尿素阳离子不具备进攻甲醛羰基的能力。

在合成反应中,如果反应物过早呈现乳白色,而且黏度没有增长的趋势,就可以断定反应朝向了不需要的方向这种缺乏亲水性基团、没有进一步的反应活性白色的产物,推测是聚亚甲基脲。工艺在反应进行了40min后出现了混浊,提高甲醛的pH和采用较低反应温度形成的UF-2工艺解决了过早出现沉淀的问题,但是在试验进行的4h内黏度没有变化。可认为在酸性起始的脲醛树脂合成工艺中,60~70℃可能是反应的分水岭,在这个温度区间内反应可能向不同的方向方便,快速通过这个温度区间可以避免反应复杂化。调整甲醛溶液pH所用物质决定着反应液pH的变化和变化方向,UF-345采用了四种不同的物质降低甲醛溶液最初的酸性,这些物质在反应继续进行的过程中发挥了不同的作用。尿素和甲醛在很宽泛的pH范围内反应,pH都有不同程度的下降。这种下降和下降的幅度,只用甲醛被氧化和自身的氧化还原形成酸来解释似乎太勉强。在尿素加成到甲醛分子上的过程中,会使甲醛逐渐释放出结合的质子。这些游离出来的质子会导致反应液的pH下降。在采用碱--碱工艺合成脲醛树脂的过程中,我们界定加成反应结束的尺度之一就是反应液的pH不再变化。所以,在反应进行中保证反应液的pH在我们希望控制的范围内,是选择调整甲醛溶液pH物质的原则,试验证实三乙醇胺具有比较好的维持pH的作用。几种树脂黏度的增长是在pH下降了1个单位后发生的,而且反应时间很长,甚至超过了可操作的范围。从弱碱性起始合成脲醛树脂,最初的原料摩尔比要高于碱--碱工艺。由于反应物的浓度很低,反应进行缓慢,宏观上表现为年度变化缓慢,难以观察出来。一般碱--碱工艺是在尿素浓度为27%的条件下进入缩聚反应阶段的,而我们选定在尿素浓度低于12.6%的情况下开始反应。所以,从弱酸性起始合成脲醛树脂可以考虑采取二次反应或加入可以增加黏度的物质来解决这个问题,这样就出现了UF-6工艺。树脂都是在85℃的温度调节下合成的,搞的温度可以避免反应液变混,甚至初期变混的反应液在继续升温的过程中也能重新变得透明。

环氧树脂 - www.epoxy8.com -(责任编辑:admin)
分享到:
------分隔线----------------------------
发表评论
请自觉遵守互联网相关的政策法规,严禁发布色情、暴力、反动的言论。
评价:
表情:
用户名: 验证码:点击我更换图片
栏目列表
推荐内容
  • 环氧树脂触变剂

    触变性是指物料受剪切和静置状态下,溶胶和凝胶可反复逆转的...

  • 环氧树脂阻燃剂

    环氧主链含有卤族元素、磷系元素、硼系元素的环氧树脂之外,...

  • 环氧金属羧酸盐促进剂

    在环氧树脂 / 酸酐固化体系中,除了上述由于加热产生的羧酸阴...

  • 胺类固化剂介绍

    伯胺与环氧树脂反应,首先是伯胺的活泼氢与环氧基反应,本身...

  • 环氧稀释剂

    稀释剂按机能分为非活性稀释剂和活性稀释剂。 非活性稀释剂与...

  • 环氧树脂偶联剂

    为提高填料、纤维增强材料等的湿润性,加强粘接效果,用偶联...

关于我们 | 广告合作 | 版权声明 | 网站地图 | 联系我们 | 环氧树脂 | 稀释剂 | 固化剂 | 消泡剂 | 脱模剂