脲醛樹脂的制取方法

2009-04-24 00:00:00 來源:網絡 瀏覽:

    尿素與甲醛反應得到的聚合物。又稱脲甲醛樹脂。英文縮寫UF。加工成型時發生交聯,制品為不溶不熔的熱固性樹脂。固化后的脲醛樹脂顏色比酚醛樹脂淺,呈半透明狀,耐弱酸、弱堿,絕緣性能好,耐磨性極佳,價格便宜,但遇強酸、強堿易分解,耐候性較差。

    商品名Beetle。尿素與37%甲醛水溶液在酸或堿的催化下可縮聚得到線性脲醛低聚物,工業上以堿作催化劑,95℃左右反應,甲醛/尿素之摩爾比為1.5~2.0,以保證樹脂能固化。反應第一步生成一和二羥甲基脲,然后羥甲基與氨基進一步縮合,得到可溶性樹脂,如果用酸催化,易導致凝膠。產物需在中性條件下才能貯存。線性脲醛樹脂以氯化銨為固化劑時可在室溫固化。模塑粉則在130~160℃加熱固化,促進劑如硫酸鋅、磷酸三甲酯、草酸二乙酯等可加速固化過程。脲醛樹脂主要用于制造模壓塑料,制造日用生活品和電器零件,還可作板材粘合劑、紙和織物的漿料、貼面板、建筑裝飾板等。由于其色淺和易于著色,制品往往色彩豐富瑰麗。 

    脲醛樹脂一般為水溶性樹脂,較易固化,固化后的樹脂無毒、無色、耐光性好,長期使用不變色,熱成型時也不變色,可加入各種著色劑以制備各種色澤鮮艷的制品。 

    脲醛樹脂堅硬,耐刮傷,耐弱酸弱堿及油脂等介質,價格便宜,具有一定的韌性,但它易于吸水,因而耐水性和電性能較差,耐熱性也不高。 

    脲醛樹脂的用途相當廣泛,除用作模塑料、層壓塑料、泡沫塑料外,還可用于制作水溶性粘合劑,以粘接木材;用作織物的防縮防縐處理劑;用作紙張的罩光漆,以提高紙張的濕強度。下面主要對它在塑料上的應用作一簡單紹。  

    脲醛壓塑粉 

    脲醛樹脂的壓塑粉俗稱為電玉粉,它是由樹酯、固化劑、填料、著色劑、潤滑劑、穩定劑、增塑劑等組份用濕法生產而成的。  

    組成 

    (1)樹脂用作壓塑粉的脲醛樹脂要求采用反應程度較淺的縮聚物,此時樹脂粘度小,便于浸漬填料,并可保證在較長的生產周期和進行干燥后仍有適當的流動性,在工業上多采用尿素與甲醛在低溫下的縮合物(一、二羥甲基脲的混合物)。通常采用脲與甲醛的配比為1:1。5(摩爾比),在PH=8(及溫度)30—35度下全部溶解后,再加入脲量0。3%——0。54%的草酸及0。33%—0。88%的草酸酯,隨即發生放熱反應,溫度上升,溫度保持在55—60度,并嚴格控制PH=5。5—6。5,經60—75min 即得所需的脲醛樹脂。由于縮聚度較低,實際上僅剛過加成反應階段,主要的縮聚反應是在固化過程中進行的。 

    (2)固化劑壓塑粉中所用的固化劑要求具有一定的潛伏性,常用的有草酸、鄰苯二甲酸、苯甲酸、一氯乙酸等。 

    (3)填料最常用的填料是紙漿,其次為木粉或無機填料(石棉、玻璃纖維、云母等)。所用的紙漿是以木材為原料,經亞硫酸鹽處理,溶去木材中非纖維素雜質,再經 
漂白即得的純凈的纖維素。填料的用量為總物料量的25%-32%,用量過小,壓塑粉流動性大,制品強度低;反之,用量過多時,壓塑粉流動性減小,制品表面不光滑,耐水 
性降低。 

    (4)著色劑著色劑可賦予塑料鮮艷的色彩,選用著色劑時要注意,所用著色劑的著色能力強,在塑料中能分散均勻,在加工溫度下和長期的日光照射時不變色,不從制品中析出。通常用的著色劑是顏料,染料較少使用,用量為物料量的0.01%-0.2%。 

    (5)潤滑劑潤滑劑在壓制成品時可提高料的流動性,并可從制品中析出,在制品和模具間形成隔離膜,使制品不易粘模。常用的潤滑劑為硬脂酸的金屬鹽(如鋅、鈣、鋁、鎂等的金屬鹽)、有機酸的酯類(如硬脂酸環己酯、硬脂酸甘油脂等)。其加入量為物料量的0.1%-1.5%,過多時會污染制品的外觀,減少光澤;過少則制品難于脫模。 

    (6)穩定劑在壓塑粉中加入的催化劑雖說是潛伏性的催化劑,但是在室溫的存放過程中仍會有少量的酸放出,從而影響到壓塑粉的質量,因此通常加入一些堿性的物質以吸收放出的酸,常用的堿為六亞甲基四胺或碳酸銨。 

    (7)增塑劑在壓塑粉中一般不用增塑劑,只在特殊的場合使用,目的是提高料的流動性,并降低固化時的收縮率。可用的增塑劑有脲及硫脲。 

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