改性三聚氰胺

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1、改性三聚氰胺-尿素-甲醛共缩聚树脂胶粘剂合成闫文涛，张永娟，张雄（同济大学建筑材料研究所，上海200092）摘要：通过三聚氰胺-尿素-甲醛（MUF）共缩聚树脂胶粘剂的合成，探讨了三聚氰胺的用量对该MUF树脂耐水性能的影响及其规律。实验结果表明，当w（三聚氰胺）=43%～65%时，该MUF树脂的湿强度从0.93MPa增加到2.74MPa，耐沸水性明显提高；但是，当w（三聚氰胺）＞65%时，该MUF树脂的湿强度增长极其缓慢，其耐沸水性提高并不明显；通过引入复合改性剂和适量的水，可使该MUF树脂的游离甲醛含量降低50%、成本降低10

2、％～15％、固含量基本不变、胶合强度和耐沸水性均有所提高且适用期良好。关键词：三聚氰胺-尿素-甲醛树脂；共缩聚；改性；耐沸水性；低成本；胶粘剂中图分类号：TQ433.431文献标识码：Ａ文章编号：１００４－２８４９（２００8）09－0031-040前言以前我国胶合板生产用的胶粘剂主要是酚醛树脂胶与脲醛（UF）树脂胶两种。酚醛树脂胶因耐老化性、耐水煮性能优越，是生产I类胶合板的主要胶种；但其颜色深、易玷污板面、单板含水率要求苛刻且生产成本高，故酚醛树脂胶用于胶合板的生产具有一定的局限性。UF树脂胶价廉、原料来源比较充足，但耐水性

3、、耐老化性差，属于室内级胶合板用胶粘剂。目前市场上应用的主要是经过改性的酚醛树脂胶或UF树脂胶，特别是为了改善UF树脂的耐水性能，可引入带有环状分子的三聚氰胺或苯酚进行改性，从而发展了三聚氰胺-尿素-甲醛（MUF）或苯酚-尿素-甲醛（PUF）共缩聚液体树脂。共缩聚树脂的开发是实现与现行工艺相衔接、平衡生产成本与树脂性能之间关系的一种较好的树脂改性方法。通过向原有树脂添加其它化合物使其发生共缩聚反应，从而达到对原有树脂进行改性的目的，使不同甲醛类树脂性能互补；该改性方法综合利用了木材工业中常规胶粘剂的优点，降低了成本，并赋予胶粘

4、剂以新的性能，可适应不同用途木材胶合制品的使用要求。目前，MUF树脂胶粘剂已得到广泛应用，既可用于室内，也可用于室外；但MUF树脂的耐水性仍然不及酚醛树脂，在某些室外场合应用受到限制。目前所应用的MUF产品多为在树脂合成后期加入大量三聚氰胺共混改性而制得，为了使其耐水性能达到室外应用的标准，必须增加三聚氰胺的用量。因此，随着三聚氰胺价格的不断上涨，MUF树脂胶粘剂的成本也在不断增加[1-2]。本文通过适当改变合成工艺，引入复合改性剂和适量的水，制得了成本低、综合性能好且游离甲醛含量低的MUF共缩聚树脂胶粘剂。1实验部分1.1实

5、验原料尿素，工业级，陕西渭河化工有限责任公司；三聚氰胺，工业级，山东海化魁星化工有限公司；甲醛，分析级，上海国药集团化学试剂有限公司；聚乙烯醇（PVA），分析级，上海润捷化学试剂有限公司；NaOH，分析级，上海云翔化工有限公司；甲酸，分析级，江苏强盛化工有限公司；改性剂A、B，自制（复配）。1.2实验仪器LND-1型涂-4粘度计，上海精晖仪器设备有限公司；CMT4204型微机控制电子万能试验机，深圳市新三思材料检测有限公司；76-1A型数显恒温水浴槽、JJ-1型精密定时电动搅拌器，江苏省金坛市荣华仪器制造有限公司。1.3MUF

6、共缩聚树脂的制备向带有搅拌器、温度计和冷凝回流装置的1000mL四口烧瓶中加入甲醛（全部的80%），边搅拌边加入PVA，然后用30%NaOH溶液调节pH值为7.5～8.5，加（或不加）三聚氰胺（或水），恒温水浴加热；升温至40～50℃后加入尿素，继续升温至85～90℃，保温10～40min；随后用甲酸溶液[m（甲酸）∶m（水）=1∶2）]调节pH值为4.5～5.5，保温10～40min后调节pH值为8.0～8.5，加入甲醛后调节pH值为8.0～8.5，加入三聚氰胺和水后升温至90～95℃，保温反应至终点（胶液滴入40℃温水容器

7、内能形成不溶的白色雾团时即为反应终点）；降温至40～50℃，待pH值调节至8～9时出料。改性剂A、B可在合成中期或后期适当的阶段加入。1.4性能测试1.4.1粘度测定使用涂-4粘度计进行测定，测试温度为25℃。1.4.2其他性能测定按照GB/T14074-2006标准测定固化时间、胶合强度、固含量、游离甲醛含量和适用期。2结果与讨论2.1共聚共混工艺对MUF树脂性能的影响固定n（F）∶n（U）=1.3∶1、n（F）∶n（M）=2.5∶1，则共聚共混工艺对树脂性能的影响如表1所示。由表1可知，在树脂合成的初期阶段，加入尿素质量3

8、％的三聚氰胺有利于树脂的共缩聚改性。加入三聚氰胺后，由于三聚氰胺与甲醛快速反应形成羟甲基三聚氰胺，与单纯的在树脂合成后期加入三聚氰胺共混改性相比，树脂的结构有所变化，生成相对更多的高分子物质，使高分子物质含量增加，故树脂的粘度、湿强度（即耐沸水性）均有所增加。2.2合成后期三