爱华网前 言 脲醛树脂原料来源方便、价格低廉、粘接性能好,并且有一定的防水性能,因此被广泛用于胶合板、刨花板生产的主要胶粘剂,但是它的防水性能还是不能令人满意,用其粘接的产品经不起长时间的浸泡。人们为了克服该产品在防水方面的不足,相继开发了木材防水方面的胶粘剂,如酚醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂等。酚醛树脂与三聚氰胺甲醛树脂相比较来说,无论从原料的来源、生产的安全性以及产品的防水性能等方面,三聚氰胺甲醛树脂单独使用价格比较昂贵,一般都是按一定比例与脲醛树脂混合使用。 三聚氰胺甲醛树脂在生产过程中经常遇到凝结问题,这是很多生产者在生产过程中感到很头疼的事情。因此,我们针对凝结问题在试验的基础上进行了深入的研究和探讨,总结出一些经验,以供参考。1 实验部分1.1 试剂与用量 三聚氰胺,100ｇ;甲醛(37%～40%),190ｍｌ;乙醇,≤120ｇ;氢氧化钠(30%),适量;乌洛托品,适量。1.2 实验过程与结果1.2.1 实验一按配比先加入甲醛水溶液于反应器中,再加入少许乌洛托品,不断搅拌,并渐渐升温让其溶解,并用氢氧化钠调ｐＨ值在8～9之间,再加入三聚氰胺,边加边搅拌。当温度超过60℃以后,三聚氰胺加入量只达到应加入量的2 3左右,反应混合物即产生不溶不熔的固体。1.2.2 实验二按配比先加入甲醛水溶液于反应器中,再加入少许乌洛托品,不断搅拌,但是不加热升温,不待其全部溶解一次性将配比所需的三聚氰胺全部加入反应器中,并用氢氧化钠调ｐＨ值在8～9。少许,缓慢加热升温,当溶液升温到70℃时,溶液逐渐变得澄清透明。继续升温到80～85℃,保温1ｈ,冷却到40℃以下出料。但出料3～4ｈ后,原来澄清透明的溶液又变得混浊并逐渐凝固。2 分析与讨论 上述两批实验其原料配比是相同的,为什么会产生不同的现象,分析如下:2.1 实验①与实验②都是先加入甲醛水溶液,再加入乌洛托品,同时调ｐＨ值偏碱性。实验①在实验开始时为了增加三聚氰胺的溶解度,而采取边加热甲醛水溶液边投入三聚氰胺。当温度升高到50℃时,则出现焦粘、凝固现象;实验②并没有考虑三聚氰胺的溶解度,而只要求反应物混合均匀即可,在冷态下一次性投入三聚氰胺,搅拌均匀后再缓慢升温。 由于实验①边加热边投料,一部分原料发生化学反应。本来甲醛不含有活泼氢原子,其与三聚氰胺反应只能进行单向缩聚反应,形成线型缩聚化合物。但是在碱性催化剂的作用下,由于乌洛托品含有较多的亚甲基,能够形成较多的碳阴离子,作为亲核试剂发生亲核进攻,使单向缩聚变成交叉缩聚,由线型结构变成网状结构。因此使投入三聚氰胺未来得及溶解就被包裹起来,在温度刚刚达到50℃以上就产生混浊,达到60℃以上就产生固化。而且这种固化并不是坚硬的而是非常松散的粒状体。如果的反应开始时溶液偏酸性,发生亲电反应,而不是亲核反应,三聚氰胺和甲醛的活性都很高,反应剧烈,固化更迅速。 实验②在常温下一次性加入反应物料,充分搅拌,分散均匀,形成白色悬浮液,之后缓慢升温,让其在碱性条件下发生反应,结果不会把未反应的物料包裹起来。当温度升高到70℃以上,溶液逐渐变得澄清透明,说明反应逐渐完成。然后保温一段时间,冷却到40℃以下出料。2.2 实验①和实验②都强调在碱性条件下操作,为什么不能在酸性条件下操作?对于缩合反应来说酸或碱都能作为催化剂,但是它们的反应历程不同。在碱性催化剂的作用下,甲醛不具有活泼氢,不能形成碳阴离子,其只能作为亲核试剂的接受体,不能形成亲核试剂,它与三聚氢胺聚合时只能发生单向聚合;而在酸性催化剂的作用下,甲醛和三聚氢胺都能形成亲电试剂,它们能发生交叉聚合,生成网状结构,易结焦、凝固,使反应不能正常进行。3 结 论
必须冷态一次性投料,切不可升温投料;必须在偏碱性条件下操作,但碱度不宜太大;反应升温不能太快,一般在40～60ｍｉｎ之内升温到60℃;反应温度不能太高,一般不超过80℃,停留时间不能太长,当反应温度达到要求以后,保温时间在1ｈ之内。当反应液澄清以后,切不可认为反应终止,一定要保温一段时间,才能认为反应达到要求,其保温时间长短按照上述要求。
