（河北科技大学石家庄市０５００１８）曹秀格

１前言
脲醛树脂作为粘合剂,因其制造简单、使用方便、成本低廉,且具有优良的耐热性、耐腐蚀性以及较高的胶结强度,因而在木材加工工业中得到广泛应用。但是脲醛树脂也具有严重缺点,即耐水和耐老化性能都较差,且在生产和使用过程中都有游离甲醛逸出,污染环境。本实验采用聚乙烯醇作改性剂,且采用多次加料,使后面加入的尿素有效地与前面未反应的甲醛反应,从而制得游离醛含量较低的脲醛树脂。

２实验部分
２．１主要原料
尿素（工业级）含氮量不少于４６%;甲醛溶液（ＡＲ）浓度为３７%;聚乙烯醇（工业级）１７９９。

２．２工艺路线
脲醛树脂的合成有传统工艺（弱碱→弱酸→弱碱工艺）和低温合成工艺（强酸→弱酸→弱碱工艺）。低温合成工艺,第一阶段在强酸介质中进行,反应速度快,易生成不溶于水的亚甲基脲白色沉淀物,虽节约能源,但操作较困难,轻者粘度过大,重者出现凝胶现象,成品胶在贮存过程中易分层沉淀］,所以本实验采用传统工艺。

２．３改性原理
传统工艺生产脲醛树脂是尿素与甲醛在碱性介质中逐步转变为酸性的条件下加成、缩聚而生成的线性树脂。反应过程复杂,影响因素较多,主要有原料组分的摩尔比、反应介质的ｐＨ值、反应温度和时间等。传统工艺生产的脲醛树脂耐老化及耐水性不好,主要是结构中含有亚甲基键或其它亲水性基团如—ＣＨ２ＯＨ、—ＮＨ２等水解引起的,加入聚乙烯醇在酸性条件下生成聚乙烯醇缩甲醛,它是线型高分子化合物,具有良好的韧性和弹性,其分子链嵌入脲醛树脂大分子链中,可提高分子链的柔韧性,改善脲醛树脂胶层的脆性及提高树脂的耐老化性［４］。聚乙烯醇的加入降低了脲醛树脂胶中游离羟甲基含量,从而使树脂的耐水性有了一定提高。

２．４合成工艺
甲醛与尿素的摩尔比选用１．６０∶１。尿素分三次加入,第一次加入尿素总量的８０%,第二次加入１５%,第三次加入５%。反应开始加聚乙烯醇,约占尿素总量的０．５%～１%。将配方中的甲醛加入三口瓶中,在搅拌下加入聚乙烯醇,调ｐＨ值到７．５～８．０,并在开始慢慢升温到２５～３０℃,加入第一批尿素,并在３０ｍｉｎ内升温至６０℃,当三口瓶内温度达到６０℃时,加入第二批尿素,在３０ｍｉｎ内升温至９０℃,保温反应３０ｍｉｎ,调ｐＨ值到５．１～６．０,继续保温并不断测浑浊点,当胶滴入常温清水中呈云片状时,反应到达终点,立即降温,加入第三批尿素,调ｐＨ值为８．０左右,出料。

２．5产品质量
外观乳白色粘稠液体;固体含量５５%±２%;游离甲醛２%～３．５%;粘度１５０～５００ｍＰａ·ｓ;ｐＨ值～８．０;剪切强度＞２．３ＭＰａ;贮存期２个月左右。

３结语
３．１本实验制备的改性脲醛树脂胶合强度超过ＧＢ-７３８-７５规定指标,游离甲醛含量达到林业部颁ＮＱ-２０标准。
３．２合成工艺的关键在于温度和ｐＨ值的控制。若温度高且ｐＨ值调得太低,轻者粘度过大,重者凝胶,不易控制。
３．３在生产过程中,采用多次投料和不脱水工艺,设备简单,生产周期短,成本低。
３．４树脂的耐水性还可进一步改进,必要时可加入三聚氰胺或苯酚等改性剂,对易水解的基团进行封端,会达到更好的耐水性。
３．５树脂的游离醛含量还可再度降低,摩尔比可采用１∶１．４０或１∶１．２０,但胶的稳定性变差,贮存期缩短。