4.3 氨基树脂胶粘剂,氨基树脂：是指尿素、三聚氰胺等氨基化合物与醛类反应所生成的合成树脂的总称主要用于胶接木质材料特点：无色透明，耐光性好，毒性较小，可室温或加热固化，工艺性良好，价格便宜；但耐水性差，性能脆，强度较低1 脲醛树脂胶粘剂（UF） 1.1 概述 1.2 合成脲醛树脂的原料 1.3 脲醛树脂形成原理 1.4 影响脲醛树脂形成和性能的因素 1.5 脲醛树脂的合成 1.6 脲醛树脂胶粘剂的改性,2 三聚氰胺树脂胶粘剂（MF） 2.1 概述 2.2 影响三聚氰胺树脂形成和质量的因素 2.3 三聚氰胺树脂合成工艺 2.4 三聚氰胺-尿素-甲醛共缩聚树脂,1 脲醛树脂胶粘剂,1.1 概述,脲醛树脂胶粘剂（Urea-Formaldehyde Resin Adhesives）：是尿素与甲醛在催化剂（碱性或酸性催化剂）作用下，缩聚而成的初期脲醛树脂；在固化剂或助剂作用下，形成不溶、不熔的末期树脂首次合成：1844年，B. Tollens工业生产：1929年，IG公司用于胶接木材，作为胶合板和刨花板生产用胶粘剂此后：迅速发展，木材工业用量最大的胶，是人造板生产的主要胶种。
我国：1957年开始工业化生产，1962年成为胶合板生产的主要胶粘剂，目前已成为我国人造板生产的主要胶种★发展历史,木材胶粘剂纺织品、纸张、乐器等的粘接涂料,★应用领域,液状（糖浆状或乳状）：水溶液，人造板胶粘剂最常用，液状UF一般可贮存2-6个月粉状：开始应用较多，性能稳定，贮存期可长达1-2年泡沫状：应用较少膏状：应用较少★产品状态,（1）由于含有大量的羟甲基和酰胺基，能溶于水，有较好的胶接性能；（2）可室温或加温100℃以上很快固化；（3）与PF相比，固化后胶层无颜色，不污染制品；（4）胶接强度比动、植物胶高；（5）毒性较小，但固化时会放出刺激性的甲醛；,脲醛树脂胶粘剂的特性,（6）制造容易、价格便宜；（7）耐光性好，较耐老化；（8）工艺性好，使用方便；（9）脆性大，固化过程易产生内应力引起龟裂；（10）耐水性和胶接强度低于酚醛树脂胶★主要问题,游离甲醛释放,耐水性,老化性,1.3 脲醛树脂形成原理,（一）加成反应,加成反应：尿素与甲醛水溶液在中性或弱碱性介质中，首先进行的羟甲基化反应（加成反应），生成一羟、二羟和三羟甲基脲同系物缩聚产物的单体,尿素,水合甲醛,一羟甲基脲白色固体，熔点111-113℃,1mol尿素与<1mol的甲醛反应,,一羟甲基脲,1mol尿素与>1mol的甲醛反应,,二羟甲基脲三羟甲基脲,二羟甲基脲白色微晶体，熔点121-126℃,+CH2O,三羟甲基脲,以上两个反应可同时被酸（H+）和碱（OH-）所催化，但碱的催化效应较大。
＊尿素与甲醛等摩尔比、中性条件：尿素、甲醛、一羟甲脲和二羟甲脲四个组分的平衡＊尿素与甲醛摩尔比大于1∶1(尤其是摩尔比大于1∶2)：二羟甲脲进一步与甲醛加成生成三羟甲脲＊反应动力学：生成一羟甲脲、二羟甲脲和三羟甲脲的速度比为9∶3∶1，即其反应能力随引入羟甲基而依次降低因此，生成一羟甲脲和二羟甲脲是决定脲醛树脂理化性能有意义的产物★加成反应特点,★加成反应机理,加成反应机理：在酸性和碱性条件下，其加成反应可通过不同的反应机理进行，其反应历程和产物也有所不同 碱性条件：加成反应生成较为稳定的初期产物羟甲脲NH2CONH2 + OH-→NH2CONH- + H2ONH2CONH- + H2C+=O-→NH2CONHCH2O-NH2CONHCH2O- + H2O→NH2CONHCH2OH + OH-,酸性条件下，是甲醛受氢离子的作用，首先生成带正电荷的次甲醇： CH2O + H2O HO—CH2—OHHO—CH2—OH + H+ +CH2OH +H2O,★加成反应机理,带正电荷的次甲醇与尿素反应，生成不稳定的羟甲脲，它进而缩聚脱水，生成次甲基键连接的低分子缩聚物或次甲脲：NH2CONH2 + C+H2OH→NH2CON+H2CH2OHNH2CON+H2CH2OH→NH2CONHCH2OH + H+→NH2CONHC+H2 + H2ONH2CONHC+H2 + NH2CONH2→NH2CONHCH2N+H2CONH2→NH2CONHCH2NHCONH2 + H+ 或者NH2CONH2 + 2CH2O CH2NCONCH2 + 2H2O,★加成反应机理,（二）缩聚反应加成反应，在尿素分子中引入羟甲基，从而导致缩聚反应的发生。
缩聚反应在碱性和酸性条件下都能进行，但碱性条件下进行得很慢，故工业上合成UF均在酸性条件下进行 酸性条件下的缩聚反应：在稀酸水溶液中，主要的缩聚反应是由羟甲脲间或羟甲脲与尿素间发生的反应1）一羟甲脲与尿素间的缩聚反应NH2CONHCH2OH + NH2CONH2→NH2CONHCH2NHCONH2 + H2O （2）二羟甲脲与尿素间的缩聚反应OHCH2NHCONHCH2OH + NH2CONH2→OHCH2NHCONHCH2NHCONH2 + H2O,（3）一羟甲脲间的缩聚反应NH2CONHCH2OH + NH2CONHCH2OH→NH2CONHCH2NHCONHCH2OH + H2O （4）一羟甲脲与二羟甲脲间的缩聚反应2NH2CONHCH2OH + OHCH2NHCONHCH2OH→ （5）二羟甲脲间的缩聚反应OHCH2NHCONHCH2OH + OHCH2NHCONHCH2OH→,酸性条件缩聚反应机理：NH2CONHCH2OH + HA→NH2CONHC+H2 + A- + H2ONH2CONHC+H2 + NH2CONH2→NH2CONHCH2N+H2CONH2NH2CONHCH2N+H2CONH2 + A-→NH2CONHCH2NH2CONH2 + HA 为此，树脂分子中既有羟甲基（—CH2OH），又有次甲基键（—CH2—）。
这两种基团的比例，对脲醛树脂的粘度、水混和性、稳定性、贮存期及固化速度等性能均有很大影响 碱性条件缩聚反应：其生成的缩聚物分子中是次甲基键（—CH2—）和醚键（—CH2OCH2—）而醚键是由羟甲基与羟甲基间的缩聚脱水形成的羟甲基在中性或弱碱性水溶液中较为稳定，特别是在有游离甲醛存在的条件下更加稳定，故缩聚反应进行得很慢；同时，生成的醚键也不稳定，在酸、碱和温度作用下易分解，生成次甲基键并放出甲醛如二羟甲脲和二羟甲脲的缩聚脱水：HOCH2NHCONHCH2OH + HOCH2NHCONHCH2OH→HOCH2NHCONHCH2O CH2NHCONHCH2OH + H2O HOCH2NHCONHCH2OCH2NHCONHCH2OHHOCH2NHCONHCH2NHCONHCH2OH + CH2O,（三）树脂的固化脲醛树脂为分子量低于200并相互间不能分离的不同低分子聚合物的混合物它可长期贮存或在温度和促进剂或仅在促进剂的作用下，树脂从线型结构转化为体型结构，即转变成不溶、不熔的热固性脲醛树脂热固性UF的体型结构目前还不十分清楚，但一般认为是下面的结构（见下页）： 在充分交联的理想的固化结构中，分子链间应该完全由次甲基链连接起来，并不存在（—NH—）和羟甲基（—CH2OH），但实际的固化结构十分复杂，当中还保留有相当数量的亚氨基（—NH—）和羟甲基（—CH2OH）基团，同时存在一些醚键。
┅─NH─CH2—N—CH2—O—CH2—N—CH2—N—┅ ┅—N—┅ │ │ │ │ C=O C=O C=O CH2 │ │ │ │ CH2—O—CH2—N N—CH2—N—CH2—O—CH2—N │ │ │ │┅—N CH2 CH2 ││ │ │ │CH2 N———CH2————N HOCH2—NH C=O│ │ │ │ │ ┅—N C=O C=O C=O ││ │ │ │ │CO—N—CH2—N———CH2————N—CH2—O—CH2—N—CH2—N—┅│┇ 注：—NH—亚氨基，—CH2—次甲基，—CH2O羟甲基，—O—醚,注意：脲醛树脂的固化必须在要求的条件下进行。
这是因为：（1）树脂中若存在的羟甲基（—CH2OH）和醚键越多，树脂在固化过程中释放的甲醛和脱水量将越多；（2）若醚键在固化过程中不分解，将严重降低树脂体型结构的交联度，树脂的理化性能将随之恶化；（3）树脂固化结构中游离的羟甲基等亲水基团数量过多，树脂的强度和耐水性将会显著降低※脲醛树脂经典理论——小结,脲醛树脂的生成分两个阶段：加成阶段和缩聚阶段第一阶段：碱性介质中甲醛与尿素的加成阶段，它取决于尿素与甲醛的摩尔比，可生成一羟甲基脲、二羟甲基脲、三羟甲基脲（四羟甲基脲从未被分离出来）；羟甲基化合物进一步反应生成具有二亚甲基醚链节的二聚体或多聚体和Uron环衍生物第二阶段：酸性介质中羟甲基脲的缩聚阶段，生成具有亚甲基链节的高分子化合物（水溶或水不溶的预聚物）固化：UF为热固性树脂，当pH值降至3.0-4.0时，立即固化；在固化过程中，树脂的一些具有反应活性的官能团，如-CH2OH之间会发生反应，生成-CH2-、CH2O、H2O，使树脂交联形成三维网状结构，变成不溶、不熔的白色块状物结构：未固化前，UF是由取代脲和亚甲基或少量的二亚甲基链节交替重复生成的多分散性聚合物；固化时，这些分子之间通过羟甲基（或甲醛，或-CH2OCH2-的分解产物）与-NH-等反应形成-CH2-的交联，成为三维网状结构。
未对UF分子形态做过明确描述，一般认为UF应该是水溶的或水分散的无序状态1.4 影响脲醛树脂质量的因素,用不同条件生产UF的可能性和质量，取决于尿素与甲醛初期的加成反应及其产物在尿素与甲醛在缩聚形成树脂的过程中，其全部反应有数种不同的反应历程、反应程度和不同平衡常数的加成、缩聚及分解反应在平行地进行着，并且官能团在不断反应，价键在重新结合缩聚反应包括价键的形成和水分的析出，因而树脂的分子量不断增长，结构在不断变化，其羟甲基和次甲基的比例，对UF的许多性能如粘度、贮存稳定性、水溶性、固化速度等的影响很大而羟甲基和次甲基的比例取决于尿素与甲醛的摩尔比、反应PH值、反应的温度和时间等下面就重点介绍影响UF质量的因素,。