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1、第二章 醛系胶粘剂 胶粘剂与涂料 Chap. 2 醛系胶粘剂 2.1 醛系胶粘剂通论 2.2 工业甲醛溶液 2.3 脲醛树脂胶 2.4 酚醛树脂胶 2.5 密氨甲醛胶 2.1 醛系胶粘剂通论 1、胶在分类中的归属 高分子的形成回顾： 单体 缩聚反应 （逐步反应） 加聚反应 （链锁反应） 加缩反应 （开环破双） 高分子化合物 1、胶在分类中的归属 分类归宿： 类、热固性、冷热固化、缩聚型、醛系合成 树脂胶。 2.1 醛系胶粘剂通论 2、醛系胶的主要原料 醛类： R（H）HCO H H（R） CO 甲醛 CH OO 糠醛 2.1 醛系胶粘剂通论 2、醛系胶的主要原料 醛类： R（H）HCO 糖醛
2、CH2OH OH OHC C C OH OH O C C CHO HOC OH CH OH C OH OH CC 2、醛系胶的主要原料 RHn（含能与醛基反应的活泼氢的化合物n为 官能度） 胺基化合物 NH2 O NH2 C NH2 C NH2 C NH2 N C N N 碳酰胺（尿素 ） 三聚氰胺（密胺） 2、醛系胶的主要原料 RHn（含能与醛基反应的活泼氢的化合物n为 官能度） 酚类化合物 苯酚 取代酚（甲酚、二甲酚 ） OH CH3 OH CH3 H3C OH 酚类化合物 间苯二酚 多元酚 OH OH H3CO HO CH CH2 CH2 OH OH 木素 O OH HO OH 凝缩单宁
3、 木素 2.1 醛系胶粘剂通论 3、典型树脂形成过程 活化 v 极性化 羰基极性化 v 离子化 醛基阳离子化、RH型化合物负离子化 3、典型树脂形成过程 加成 RH型化合物单羟甲基、多羟甲基化 HnR + m CH2O Hn-mR（CH 2OH）m = H R （CH2OH）m-1 CH2OH H n-m-1 3、典型树脂形成过程 缩聚 v 线型（A、甲阶） H R H R CH2OH H R CH2OH Hn-m-1 CH2OH CH2OH）m-1 Hn-m-1 （CH2OH）m-1 Hn-m-1 （CH2OH）m-1 + X+ H X CH2OH CH2 CH2 R CH2OH）m-1 H
4、n-m-1 R CH2OH）m-1 Hn-m-1 R CH2OH）m-1 Hn-m-1 +XH2O 缩聚 v 线型（A、甲阶） H R H R CH2OH H R CH2OH Hn-m-1 CH2OH CH2OH）m-1 Hn-m-1 （CH2OH）m-1 Hn-m-1 （CH2OH）m-1 + X+ H X CH2OH CH2 CH2 R CH2OH）m-1 Hn-m-1 R CH2OH）m-1 Hn-m-1 R CH2OH）m-1 Hn-m-1 +XH2O 即=HRCH2RCH2RCH2OH X 缩聚 v 面型（B、乙阶） CH2OH HOCH2 R CH2 R CH2 R H H R C
5、H2 R CH2 R CH2OH HOCH2 R CH2 R CH2 R H H R CH2 R CH2 R CH2OH CH2OH 缩聚 v 体型（C、丙阶） R CH2 CH2OH RCH2R H RCH2 R CH2 R R CH2 R CH2 CH2OH R RRRH CH2OH CH2CH2 H CH2OH HOCH2 HOCH2 H 后固化 初（A）中（B）末（C）期树脂相互转化 （C） （A） （B） 光热时间催化剂光热时间催化剂 粉化气化 浓碱、老化、燃烧 合成与使用的全过程工艺 加 成 缩 聚 脱水、溶解 调制 胶接（ABC ） 后固化 2.2 工业甲醛溶液 1、工业甲醛溶液
6、的质量标准 甲醛含量醇含量铁离子游离酸硫酸铵残渣 一级 3705% ppm 004 005 二级 3705% ppm 008 005 等级 指标 2.2 工业甲醛溶液 2、基本数据与危害 基本数据 分子式 M 闪点 沸点 H2CO 30.03 5058 101 2、基本数据与危害 危 害 急性剌激五官（失明）慢性气管炎 疑义致 癌 影响生育质量 30 mL 口服人死 400mg/m3 2小时呼吸, 猫至死 3、微量浓度与排放要求 微量浓度 百万分浓度 工业测量浓度（N） 人造板特殊浓度（E） ppm mg/m3 mg/100g人造板 换算N = M H2CO 22.45 ppm 2.2 工业甲
7、醛溶液 3、微量浓度与排放要求 排放要求 国 家 有 关 排 放 标 准 场所大气居室公共 场所 生产 车间 水 限量 （ mg/m3 ） 0.050.080.130.1300 ppm 排放要求 人造板释放量 产品名称实验 方法 限量值使用范围限量 标志 中密度纤维 板、高密度纤 维板、刨花板、定向刨花 板等 穿孔萃 取法 9mg/100g 可直接用于室内 E1 30mg/100g 必须饰 面处理 后可允许用于室 内 E2 胶合板、装饰单 板贴面 胶合板、细木工板等 干燥器 法 1.5mg/L 可直接用于室内 E1 5.0mg/L 必须饰 面处理 后可允许用于室 内 E2 饰面人造板（包括浸渍
8、纸 层压 木质地板、实木复合 地板、竹地板、浸渍胶膜 纸饰 面人造板等） 气候箱 法 0.12mg/m3 可直接用于室内 E1 干燥器 法 1.5mg/L 排放要求 v什么是标准？产品的甲醛释放量平均值为 毫克 4、工业甲醛溶液的化学性质 甲醛水溶液的化学性质 活化 极化 2.2 工业甲醛溶液 H H CO + H2O HOCH2OH 99% 水化 HOCH2OH H2O CH 2 O O H + + O H 甲醛水溶液的化学性质 OH OH OH OH OH OH C O H H 活化 极化 阳离子化 HOCH2OH + H HOCH2 + H2O 甲醛水溶液的化学性质 聚合（线型、环型；可
9、逆、不可逆） HOCH2OH HOCH2OH +HOCH2OH + OH HOCH2OCH2OCH2OH 2 H2O + nHOCH2OH HO(CH2O )n H n H2O + 聚合（线型、环型；可逆、不可逆） HO CH2 OH + OH HO CH2 HO 3 H2O O OH CH2 CH2 O CH2 O CH2 n=3 三聚甲醛 (CH2O )n (CH2O )n n= n 多聚甲醛 缩醛（半缩醛、缩醛） HOCH2OH H2O + HO CH3 HOCH2O CH3 + + H2O CH3OCH2O CH HOCH2O CH3 + CH3OH 4、工业甲醛溶液的化学性质 胶粘剂
10、合成有关的化学性质 歧化 2.2 工业甲醛溶液 氧化 2H2CO + O2 2HCOOH O H + H3COH HCOOH + H2O 2H2CO 胶粘剂合成有关的化学性质 CH2 与氯化铵反应 CH2 + 4HCL+ 6H2O （C H2）6N4 + 4 NH4CL 6H2CO N N N N CH2 CH2 CH2 CH2 六次甲基四胺 胶粘剂合成有关的化学性质 与盐酸羟铵反应 H2CO+H2NOH.HCL CH2=NOH+H2O+HCL 与亚硫酸盐反应 H2CO+H2O+ Na2SO3 HOCH2NaSO3 + NaOH 胶粘剂合成有关的化学性质 与碘反应 I2+2NaOH NaIO+
11、NaI+ H2O I2+Na2S2O3+St 指示剂 2NaI+Na2S4O6（四磺酸钠） I2+ NaSO4+ H2O NaIO+NaI+H2SO4 RH+ HCOONa+NaI+H2O NaIO+RCH2OH+NaOH HCOONa+NaI+H2O NaIO+ H2CO+NaOH 胶粘剂合成有关的化学性质 发色反应 与变色酸呈亮紫色 与乙酰丙酮呈 黄绿色 O HCH = + NH3 + 2CH3CCH2CCH3 = = OO CH3CCH2 CH2CCH3+3 H2O = = OO NH 2.3 脲醛树脂胶 1、工业尿素 基本数据： 代号 U 分子量 M=60.06 生产 实验室合成 NH
12、4OCN （NH2）2CO 工业生产 2NH3 + CO2 180220 （NH2）2CO+H2O 质量指标 尿素质量标准（根据GB244081 ） 工业尿素农业 尿素 一级品二级品一级品二级品 颜色 白色白色白色略红白色略红 总含氮量（ 以干基计）% 46.3 46.3 46.3 46.3 缩二脲含量 % 0.5 1.0 1.0 1.8 水分含量 % 0.5 1.0 0.5 1.0 铁含量硫 % 0.0005 0.001 指标 品级 质量指标 尿素质量标准（根据GB244081）(续表) 工业尿素农业 尿素 一级品二级品一级品二级品 碱度（以NH3 表示） % 0.0150.03 不溶物含量
13、 ， % 0.010.04 粒度（82.5 ) % 90 90 90 90 硫酸盐含量 % 0.010.01 指标 品级 物理性质 外观：白色针状结晶常做成颗粒以防吸水 数据 熔点： 129134 溶解热： -3.35千卡/摩尔25 溶解度： 105克/100克水 25 745克/100克水 100 吸水性：吸水板结防碍加料 结晶吸水=12颗 粒 化学性质 成盐 （） +l l（） 得质子 （） NaOH Na+H2O 失质子 熔点缩合 （） 134 化学性质 碱、酸分解 + 2NaOH Na2CO3 + NH3 54 + H2SO4 + H2O （4）SO 4 + CO2 化学性质 定性发色反应 O O = = CC + CuSO4 C C O O Cu 紫色 H2SO4 2.3 脲醛树脂胶 2、脲醛树脂形成的化学反应 活化 极化 离子化 2O CH2OH 加成（羟甲基化成预聚体） UH4+nF UMnH4-n n14 加成（羟甲基化成预聚体） 22 + CH2O （首）2CH2O（尾） MMP = = O O （活泼氢多为首） 22 + 2CH2O H O CH2CH2O DMU O O = = 加成（羟甲基化成预聚体） 22 + 3CH2O H O CH2(CH2O)2 TMU O O = = 22 + 4CH2O (H O CH2)2(CH2O)2 （H0）U M4
