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1、三聚氰胺改性脲醛树脂的研究Study on Performance of Modified Urea-Formaldehyde Resin目 录摘要AbstractII引 言1第一章 绪论21.1尿素、甲醛、三聚氰胺产品概述21.2脲醛树脂的发展简介21.3 脲醛树脂合成中的问题31.3.1甲醛的危害有31.3.2脲醛树脂中的甲醛问题31.3.3脲醛树脂的耐水性问题41.4脲醛树脂的研究41.5降低脲醛树脂游离甲醛含量的方法61.5.1降低甲醛与尿素的摩尔比61.5.2用多次加尿素的方法61.5.3使用甲醛捕捉剂61.5.4严格控制树脂反应工艺条件61.5.5用三聚氰胺改性的原理61.6 研究
2、意义和内容71.6.1 研究意义71.6.2 研究内容7第二章 实验部分82.1 脲醛树脂的合成82.1.1 合成机理82.1.2实验试剂及仪器102.1.3 实验方法10第三章 结果与讨论133.1 实验结果与分析133.1.1正交试验设计和结果133.1.2正交结果分析143.2热失重分析163.2.1最优条件下，用乙酸作为酸性催化剂下的热失重图163.2.2用甲酸作为酸性催化剂下的热失重图173.3红外光谱分析18结 论20致 谢21参考文献22三聚氰胺改性脲醛树脂胶黏剂的研究摘要：脲醛树脂胶黏剂具有价格便宜、固化速度快、粘结力好、制造方便等优点，但也存在游离甲醛含量高的问题，对人体造成
3、危害。本文在温度、反应过程等条件不变的情况下，用不同甲醛（F）和尿素（U）的摩尔比，加成阶段PH值，三聚氰胺占尿素的比例三个因素对合成的脲醛树脂(UF)胶黏剂性能进行了工艺优化。在不加聚乙烯醇等改性剂的情况下，通过三聚氰胺对脲醛树脂进行改性，以达到降低胶黏剂中游离甲醛含量的目的。结果表明：随着F与U摩尔比的升高,脲醛树脂中游离甲醛含量明显升高；甲醛与尿素摩尔比为1.05，加成阶段PH值7.5-8.0，三聚氰胺加入量占尿素的2时是最优条件；通过正交试验优化后甲醛释放量明显降低，粘度变化适中。当缩聚反应阶段用甲酸替换乙酸时，脲醛树脂中的游离甲醛含量继续降低，粘度变化适中。关键词：脲醛树脂; 游离甲
4、醛; 三聚氰胺; 共聚改性 Study on Performance of Modified Urea-Formaldehyde Resin Abstract: The urea-formaldehy resin adhesive had a lot of good points such as cheap price, solidifty rapidity, high bonding strength, compounding easy, et.al. There were also some problems just like high dissociated formaldehyde,
5、 which made harm to people. It was used different formaldehyde (F) and urea (U) mole ratio, addition phase pH value, melamine accounted for the proportion of urea on synthesis of urea-formaldehyde resin (UF) adhesive performance to optimize the process under the constant temperature and reaction pro
6、cess. The paper modified urea-formaldehyde resin by melamine .in order to reduce the free formaldehyde content in the adhesives under the case of without PVA. The experimental results show that content of the free formaldehyde resin as the rise and rise of the F and U mole ratio in the UF; The optim
7、al conditions was the formaldehyde and urea mole ratio to 1.05, addition phase pH 7.5 to 8.0 and the amount of melamine accounted for 2% of urea; The formaldehyde released to decreased a quantity and moderate viscosity changed through the optimized of orthogonal experiments. When acetic acid are rep
8、laced with formic acid at the polycondensation reaction stages, formaldehyde content of urea-formaldehyde resin continue to reduce and viscosity changed moderately. Keywords: urea formaldehyde resin; free formaldehyde; melamine; copolymerization modificationII引 言脲醛树脂粘合剂在1884年合成成功，1931年在市场上开始销售，它具有成本
9、低廉，原料来源广泛，胶黏性能好等优点。2000年的时候在世界上每年的用量已经超过了250万吨，在国内的用量也达到了大约40.8万t。但是,脲醛树脂胶黏剂存在着耐水性差, 耐老化性能差、贮存时间短、固化以后胶层的脆性大、游离甲醛含量偏高的问题。由于脲醛树脂被广泛的应用于与人们生活息息相关的涂料、家具、塑料、纺织等产品中，这些产品在使用的过程中由于光照，潮解，老化等因素导致其中的游离甲醛挥发，或者发生一些可逆反应生成一部分的甲醛挥发出来。甲醛有毒，有致癌作用，所以随着生活质量的提高人们对家具、涂料等与生活相关的产品中的甲醛含量的问题广泛关注起来。所以对于解决脲醛树脂中的游离甲醛含量的问题已经刻不容
10、缓，国内外学者做了大量的实验来解决这个问题。在合成三聚氰胺脲醛树脂时，通常是采用共混或者共聚的方法。这两种方法都可以明显的减少树脂中游离甲醛的含量，同时具有好的耐水，耐老化，耐高温等优良的性能。本文就是用共聚的方法在对其他的性能作用良好的前提下来减少游离甲醛的含量。这次的实验就是在不加其他改性剂，单独用三聚氰胺改性的前提下，尿素分三次加入，用共聚的方法合成三聚氰胺改性脲醛树脂。通过改变反应过程中的甲醛、尿素的摩尔比，加成阶段的pH值，三聚氰胺占尿素的质量分数三个变量做正交试验得出最优方案，在最优方案的基础上比较酸性催化剂甲酸，乙酸的优劣，以及在第三次加入尿素的量稍微增加来减少甲醛含量。从而确定
11、三聚氰胺改性脲醛树脂合成的最优的反应条件。第一章 绪论1.1尿素、甲醛、三聚氰胺产品概述尿素是一种由碳、氮、氢组成的有机化合物；化学式为 CON2H4或者(NH2)2CO ，分子质量为60，是国际非专利药品，英文名称是 Carbamide。是一种白色晶体或者白色粉末。而且尿素还是第一种人工以无机物质合成得到的有机化合物。最常见的是用它来制作肥料、饲料；也可以用来制造涂料、塑料、药剂等，用尿素制作的树脂由于原料便宜得到了广泛的应用。甲醛也叫做蚁醛，是最简单的醛类，它的化学式是HCHO，熔点-92，沸点-21,它是一种可燃、无色并且具有刺激性的气味的气体。易溶于水、醇、醚、丙酮和苯等。35-40的
12、甲醛水溶液叫做福尔马林。甲醛是一种重要的有机原料，主要用于塑料工业（如制造酚醛树脂、脲醛树脂、脲醛塑料也叫电玉）、合成纤维（如合成维尼纶聚乙烯醇缩甲醛）、皮革工业、医药、染料等。三聚氰胺（英文名：Melamine），是一种三嗪类分子立体结构，含氮杂环的有机化工原料。简称三胺，俗称蜜胺或者蛋白精。分子式C3N6H6、C3N3(NH2)3，三聚氰胺物理化学性质是；三聚氰胺是纯白色的单斜棱的晶体，无气味，熔点常压下是354，加热升华温度是300，溶于热水、甲醇、甲醛、乙酸、热乙二醇、甘油、吡啶等；微溶于冷水，热乙醇，不溶于醚，苯，四氯化碳。一般比较稳定，高温时可能生成氰化物。三聚氰胺显弱碱性。三聚氰胺合成的甲醛树脂硬度高、不易燃、耐水、耐热、耐老化、耐电弧、耐化学腐蚀、有良好的绝缘性能、光泽度、机械强度。被广泛应用在涂料，木板，纺织，医药，塑料等行业。三聚氰胺的危害：美国FDA针对2007年3月宠物中毒死亡的调查确定了罪魁祸首是三聚氰胺。2008年9
