脲醛树脂胶黏剂配方分析

脲醛树脂胶黏剂我国木材工业用量最大合成树脂胶黏剂,占木材加工业胶黏剂总消耗量60%多,占人造板用胶量90%左右.脲醛树脂胶黏剂的主要优点是在固化之前具有水溶性，对许多基材使用都很方便，并且能同其他许多材料一起使用，它也可以使染料和颜料任意着色，耐溶性能好，硬度高.胶接强度高、耐冷水性能、耐热水性能高;固化迅速;与水混溶性好,易调制合适黏度浓度等;但脲醛树脂也有其弱点：在固化时收缩率较大，胶层易产生裂缝，耐水性差;含有游离甲醛，在使用脲醛树脂或使用脲醛树脂胶黏剂制备的产品过程中，会释放出甲醛的恶臭味，并强烈地刺激人的视黏膜、鼻黏膜和上呼吸道，严重危害人的身体健康。只有对脲醛树脂进行改性，降低游离甲醛含量，才能使之符合日益严格的环保法规的要求,保障消费者的身体健康.所以，新的环保型脲醛树脂是脲醛树脂发展的方向.

禾川化学专业从事脲醛树脂胶黏剂配方分析、成分分析、配方检测、成分检测，禾川化学是脲醛树脂胶黏剂企业产品技术革新的风向标；禾川化学通过多年沉积,运用精细化工的复配技术, 做了小试和应用试验,研制了一种新型脲醛树脂胶黏剂配方技术;该胶黏剂采用改性脲醛树脂，从而使得脲醛树脂的耐水性得到提高；提高了脲醛树脂的稳定性；同时，降低脲醛树脂胶中游离甲醛的含量；提高了脲醛树脂胶粘接强度；减小了脲醛树脂胶收缩性；改善脲醛树脂胶脆性；提高脲醛树脂胶初粘性等.该胶黏剂因诸多特性，广泛应用于胶合板、刨花板、纤维板、细木工板等多种人造板的制造生产中.

脲醛树脂和三聚氰胺-甲醛树脂统称为氨基树脂。在胶乳剂中，脲醛树脂用量最大的品种之一，它具有成本低、毒性小、在室温及100℃以上均能很快地固化、胶接强度比动植物胶高、耐光性好等优点，但耐水性及胶接强度比酚醛树脂差。用于胶黏剂使用目的的脲醛的合成时，尿素与甲醛的摩尔比一般为1：（1.75~1.9），产物平均分子量在400左右，胶黏剂分子中含有大量的如羟甲基、酰氨基等活性端基，能溶于水；决定合成反应速率和聚合物分子生成类型的主要因素常有五个方面，尿素与甲醛的摩尔比；反应介质的PH值；反应温度；溶液浓度和反应时间。脲醛树脂一些性能通过改性，才能适应绿色环保发展要求.

改进脲醛树脂的耐水性的方法主要有通过共混、共聚或加入一些其他填料的方法来实现的;通过共混的方法改性脲醛树脂胶黏剂的有：聚乙烯醇缩甲醇、聚醋酸乙烯乳液、丙烯酸酯、环氧树脂等。共聚的方法进行改性的主要有：苯酚、单宁、三氯氰胺酸性盐、间苯二酚、苯胺和糖醛等.同时采用共聚和共混的方法对脲醛树酯进行改性，效果更好;加入硫酸铝、磷酸铝等作为交联剂，也可明显提高耐水性。在调胶时加入木粉、面粉、豆粉、氧化铁、膨胀土等填料，也能提高耐水性.

脲醛树脂的稳定性与合成工艺、缩聚物的分子结构及pH值有关。这与聚合度有关，树脂聚合度越大，树脂的水溶性越差，储存期缩短；缩聚物中所含氨基、亚氨基越多，越易发生交联，树脂的稳定性也越差；高温缩聚比低温缩聚所得的树脂储存期要长,因此树脂的聚合度受温度影响较为显著，必须控制适当；经常调节树脂PH值保持在为8.0~9.0，可延长脲醛树脂的贮存期。另外，树脂含量越高，粘度越大，贮存稳定性越差：还有在一定范围内，尿素与甲醛的摩尔比越高，树脂越稳定性越好。这是由于高摩尔比含羟基多，甚至有醚键化合物，稳定性好，而低摩尔比含亚甲基多，未参加反应的氨基、亚氨基多，稳定性差。通常尿素与甲醛的摩尔比控制在1:1.4~1:2.0;如果向树脂中添加5%的甲醇、变性淀粉及分散剂、硼酸盐、镁盐组成的复合添加剂等可以提高脲醛树脂的贮存稳定性.

提高脲醛树脂的初粘性，可加入聚乙烯醇、聚乙二醇、羟甲基纤维素等，但价格较高，选用淀粉类物质最为合适，尤其是淀粉在脲醛树脂合成开始就加入，效果更好。在合成过程中淀粉可能发生水解作用，生成各种糊精等，由于淀粉相对分子质量很大，溶解后粘度也很大，加入少量就可制得粘度较大的脲醛树脂。同时淀粉分子链上的羟基、羟甲基以及因水解产生的醛基等可能参与脲醛树脂的合成反应，不仅提高了初粘性，而且粘接强度和储存稳定性也有提高。

为了降低脆性，提高韧性可加入聚乙烯醇、聚乙烯醇缩甲醛溶液、聚醋酸乙烯乳液、VAE溶液等，同时也可提高初粘性和耐老化性.　　　　　　

脲醛树脂固化收较大，容易产生裂纹，胶层产生内应力，使粘度强度下降。为了降低脲醛树脂固化时的收缩率，通常向树脂胶液中加入一些填充剂，如面粉、淀粉、血粉和a-纤维素粉、木粉、豆粉等。糖醇树脂改性脲醛树脂对防止因固化收缩引起的裂纹最为有效.　　　

6)脲醛树脂胶粘接强度　　

采用多元复合添加剂如聚乙烯醇和苯酚，可改善脆性，提高耐水性和粘接强度。再采用中性-弱酸-弱碱复合工艺，在中温下进行反应，制得的脲醛树脂剪切强度是原脲醛胶的10倍以上，耐水性和耐沸性大为提高.　　

固化剂是酸性物质，常用的固化剂有；氯化铵、磷酸铵、硫酸铵、氯化锌、三氯化铝等。另外，根据要求不同，有单组分固化剂，也有多组分复合固化剂，如氯化铵与氯化锌合用、氯化胺与六亚甲基四胺合用等.氯化铵是最常见的固化剂，水溶性好，使用方便。如氯化铵跟树脂混合后，能与游离甲醛或缩合过程放出的甲醛反应释放出酸来，温度越高，释放的酸越快.

氯化铵用量一般为树脂重量的0.1~2%.如果树脂中游离醛含量过低，可考虑改用酸类复合固化剂，为了避免氯化铵与甲醛作用过快而使胶液的酸性不断增加，可在胶液中加入一种缓冲剂如六亚甲基四胺来调节胶液的PH值.

脲醛树脂固化后，会出现收缩，产生内应力，一般需要加入填料及增塑剂。填充剂应是不活泼的惰性物质，填充剂的作用是降低胶液的成本、提高胶液的固含量及黏度、增加胶液的除粘度、降低胶层的开裂率、减少翘曲变形、提高胶合接头的耐久性；常用的填充剂有纤维素质填充剂（木粉、谷粉）、淀粉质填充剂、蛋白质填充剂及无机填充剂（泥粉、矿物粉）等填充剂的用量一般在5~30%之间.

脲醛树脂在固化过程中，会产生游离甲醛.为此，需要在胶黏剂配方中加入甲醛结合剂以把胶液中的甲醛降低到最少的程度；常用的甲醛结合剂有尿素、三聚氰胺、间苯二酚、脱脂豆粉、聚丙烯酰胺、骨胶粉等

常用耐水剂有三聚氰胺粉末、酚醛树脂等另还有一大类耐水剂是各种合成胶乳，如丁苯胶乳、丁腈胶乳、氯丁胶乳、EVA乳液、氯化石蜡及各种丙烯酸酯乳液等；以上胶乳除具有优异耐水性之外，还有优秀的增韧性，可以防止胶层因太脆而产生的老化开裂.

脲醛树脂的老化系固化后的胶层逐渐产生老化龟裂、开胶脱离的现象，胶层愈厚，老化愈甚，常用的防老剂有聚乙烯醇、聚醋酸乙烯乳液、苯二甲酸及各种合成胶乳等.

成分	投料比	成分说明
脲醛树脂粉	100
氯化铵	4.5~5.5
过硫酸铵	1~3
栲胶	1~3
脱脂豆粉	5.5~6.5
淀粉	9~11
三聚氰胺	0~1
高岭土	1~3
磷酸氢二铵	2~4
磷酸钠	2~3
氧化镁	0~0.5

成分	投料比	成分说明
淀粉（AS-85)	100
高锰酸钾	1~2
硫酸	2~4
氢氧化钠	11~13
硼砂	1~3
硫酸亚铁铵	0~0.5
有机硅消泡剂	0~0.5
脲醛树脂胶	65~70
水	500