影响脲醛树脂的因素

 

原料组分的摩尔比,反应介质的PH,原料的质量及反应温度和反应时间都直接影响着胶黏剂的性能。
(1) 尿素与甲醛的摩尔比值对产物性能的影响 尿素与甲醛的摩尔比值大于1时只能形成线型树脂,小于1才有可能形成二羟甲脲,以便固化树脂具有一定的交联程度。实际应用时尿醛摩尔比值至少要少于0.7,一般为0.52~0.57,此时产物的平均分子量为400左右。尿素与甲醛的摩尔比值越小,游离的羟甲基量越少,固化树脂的耐水性越好,树脂的固化速度越快,树脂稳定性越好,树脂中游离甲醛含量越低。无论聚合度越快,树脂稳定性越好,树脂中游离甲醛含量越低。无论聚合度如何,树脂的含固量大致相同,摩尔比值不同时,摩尔比值高的树脂比低的含固量高。
(2) 反应介质PH的影响 在碱性介质中反应以加成反应生成羟甲脲为主,在酸性介质中,反应以缩合反应生成脲基羟甲脲。在碱性介质中,缩聚反应进行得比较慢,在酸性介质中,尤其是PH很低的情况下,缩聚反应相当快,控制不当有过早凝胶和固化的可能。
(3) 原料质量的影响 尿素中硫酸盐含量高了,反应液升温过快,并使反应介质的PH降低的极限值更低,从而使反应液很快就失去透明性而变成乳白色,硫酸盐的含量过高还会降低树脂在贮存过程中的胶合强度,硫酸盐的含量不能高于0.01%;尿素中的缩二脲明显影响胶黏剂贮存中的粘接强度,应控制在0.8%以下。游离氨对树脂的物理化学性质影响最大,游离氨含量越高,胶液黏度增大越快(贮存稳定性降低),粘接强度也降低得越快,游离氨的含量不能大于0.015%;甲醛浓度增大反应加快,37%甲醛最快,30%甲醛溶液中的甲醛主要影响介质的PH,甲醛与羟甲基脲竞争而阻碍缩聚反应。这些极性小分子的存在还能影响固化树脂的耐水性。甲醛溶液中含有较多的铁质时,能加速甲醛氧化生成甲酸,并影响树脂的固化。
(4) 反应温度的影响 脲醛树脂的缩聚反应温度一般控制在70~100度,提高反应温度,在酸性介质中过高温将使反应剧烈进行,使产品黏度过大,甚至出现凝胶。当然温度不能过低,否则,缩聚反应过慢会造成树脂聚合度低,黏度小,树脂固化慢,粘接强度低等不良后果。由于各阶段反应的热效应不同,对反应各阶段的温度都应严格控制。
(5) 反应时间的影响 对于某一特定要求的脲醛树脂来说,反应进行的时间是特定的,一般为120~150min,反应时间过短,缩聚反应不完全,树脂含固量低,游离甲醛量高,胶层机械强度低,反应时间过长,树脂的聚合度高,分子量过大,黏度变大,水溶性变小,贮存稳定性下降。

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