第3章 氨基树脂类胶粘剂

《第3章 氨基树脂类胶粘剂》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第三章氨基树脂类胶粘剂aminresinadhesives氨基树脂：以氨基化合物和甲醛为原料经过缩聚反应而成的高分子化合物。氨基化合物（－NH2）＋甲醛高分子化合物（氨基树脂）氨基树脂胶：以氨基树脂为主加入固化剂（和其它助剂）调制而成。第一节脲醛树脂胶（UF）Ureaformaldehyderesinadhesives一、脲醛树脂脲醛树脂：尿素与甲醛在酸性或碱性条件下经过缩聚反应而成的高分子化合物。尿素＋甲醛高分子化合物H+或OH－缩聚二、脲醛树脂胶：脲醛树脂加固化剂或其他助剂调制而成。脲醛树脂＋固化

2、剂（或其他助剂）脲醛树脂胶三、脲醛树脂胶的性能优点：①胶合强度高；②有一定的耐水性，（临界温度70～80℃），属中等耐水性胶；调制③耐热、耐腐、耐化学药品性好；④成本低、工艺简单、使用方便；⑤颜色浅。缺点：①胶层脆、易老化；②游离醛含量高。四、脲醛树脂胶的分类与用途§3-1-1脲醛树脂的原料一、尿素（脲、碳酸二酰胺、碳酰胺）碳酸：→H2CO3脲：→CO(NH2)2分子量60.055，熔点132.7℃化学性质：1．易溶于水其水溶液呈弱碱性；溶于水时吸热2．易吸湿结块3．在较高温度下易分解（在熔点135℃

3、以下相当稳定）4．在水、稀酸、稀碱中不稳定，易分解§3-1-2脲醛树脂的合成原理一、加成反应尿素＋甲醛羟甲（基）脲条件：弱碱性、中性、弱酸性例：说明：①加成反应是发生在氨基上，氨基上的氢原子发生转移，形成羟甲基（－CH2OH）。羟甲脲是形成树脂的中间体，所以叫初期中间体。②形成何种羟甲脲主要取决于摩尔比设：U：F＝1：N当N＜1时，以一羟甲脲为主N＞1时，以二羟甲脲为主N＞＞1时，有少量的三羟甲脲尿素分子氨基上剩余氢原子的反应活性随着羟甲基的引入而依次降低。生成一羟甲脲、二羟甲脲、三羟甲脲的反应速度比

4、例为9:3:1。N＝20、碱性、50℃条件下，在实验中找到少量的四羟甲脲。因此并不是摩尔比越大，形成的羟甲基数同步增长。这与苯酚、甲醛的加成发应不同。③在中性或弱碱性（pH=7～9）条件下，形成的羟甲脲最稳定。（否则进一步缩聚的反应基团就没有了）。④在弱酸性（pH＝4～6）条件下，羟甲脲不稳定，一形成并进行缩聚反应，形成亚甲基连接的初期聚合物。⑤在强碱性（pH＝11－13）条件下，羟甲脲易发生水解，形成羟甲脲的速率下降。∴生产中第一阶段的反应pH＞9⑥在强酸性(pH＜3)条件下，羟甲脲→次甲脲∴UF树

5、脂生产中pH＜3注意：一羟甲基脲、二羟甲基脲是加成产物，具有活性基团，是反应的中间体；一次甲基脲、二次甲基脲是白色沉淀物，没有活性，不能再继续反应。二、缩聚反应羟甲脲初期脲醛树脂缩聚速度：在弱酸性中＞＞弱碱性缩聚形式：①羟甲脲＋尿素②羟甲脲＋羟甲脲③单体＋多聚体④多聚体＋多聚体例：说明：①在弱酸性条件下，反应以a)、b)、c)为主，树脂分子结构中以－CH2－连接为主；或在甲醛用量少时，也以－CH2－连接为主。②在弱碱性条件下，反应以d)为主，树脂分子结构中以-CH2-0-CH2-连接为主；或在甲醛用量

6、多时也是如此。羟甲基脲缩聚反应形成树脂，其树脂化过程也分三个阶段（初期、中期、末期），制胶就控制在初期树脂阶段。初期脲醛树脂分子结构特点：①平均聚合度n=7－8，分子以线型结构为主；②连接位置在N原子上；③连接方式以－CH2－为主；④有游离的羟甲基（－CH2OH）。根据上述特点可以写出初期脲醛树脂的分子结构式：初期脲醛树脂的性能：具有可溶可熔性。初期UF中期UF末期UF长期贮存长期贮存脲醛树脂的固化原理：在外界因素（加催化剂、加热、长时间）的影响下，树脂里的活性基团（－CH2OH）进一步进行缩聚反应而

7、固化。一、摩尔比的影响1．对初产物和树脂性质的影响U/F=1/N初产物（加成物）树脂性质N＜1一羟甲脲热塑性N＝1以一羟甲脲为主，热固性有少量二羟甲脲N＞1以二羟甲脲为主热固性随着N↑→二羟甲脲含量↑；N↑↑→基本上全是二羟甲脲。§3-1-3影响脲醛树脂质量的因素2．对树脂使用特性的影响设N↑：①游离醛↑，－CH2OH↑，初粘性↑，适用期↓，固化时间↓②H2O↑，粘度↓，固含量↓，贮存期↑（稳定性越好）③胶层耐水性↓（∵含－CH2OH多）二、催化剂（pH值）的影响弱碱性：加成反应速度快；初产物较稳定；

8、终产物结构以－CH2－0－CH2－连接为主。弱酸性：缩聚反应速度快；初产物不稳定；终产物结构以－CH2－连接为主。三、原料质量的影响1．尿素硫酸铵含量高，反应液pH值易降低，树脂化速度快，固化速度快，游离醛含量高，胶合强度降低，(标准量＜0.01%)。缩二脲含量高，反应速度减慢，贮存期缩短，胶合强度降低，（标准量＜0.7%)。游离氨含量高，反应液pH值不易降低，树脂化速度慢，固化速度慢，游离醛含量高，胶合强度降低，（标准量＜0.015%)。2．甲醛甲醛含