粉状脲醛树脂粉的发展

2022-04-07 10:41:01 admin 253

自20世纪70年代开始,英、法、美、日等开始使用粉状固体脲醛胶,成品储存期为1~3年,使用时只需加水溶解便可和脲醛树脂一样使用,不易造成环境污染。已获得越来越广泛的 应用。
1性能特点
腺醛树脂是热固性树脂中产量最大的品种。粉状豚醛树脂是一 种加水分散后能生成合成树脂乳液的树脂,它是由合成树脂乳液 通过喷雾干燥方法而制备的。
粉状胶体积小,可用纸袋或塑料袋包装,便于运输,大大降低 包装成本和运费。粉状胶突出的优点是具有优良的耐久性和贮存 稳定性,耐热性,耐水解性,贮存期长,可贮存1~2年,树脂不粘连,保持良好的流动性,利于集中生产。
2实际应用
腺醛树脂是尿素的重要下游产品之一,在该领域内的需求量大 致为所有工业用尿素的一半,主要用于粘合剂,层压塑料,纺织 品后整理剂,纸张处理剂及制造电气零件、机械零件和口常用品 的模塑粉等。
粉末腺醛树脂的发展,可以改变人小用胶企业自建制胶装置的 局面,有利于开拓服醛树脂更新的应用领域。
粉状树脂胶(简称粉胶)是一种白色或淡黄色粉末,易溶于水, 不需要特殊溶剂,可根据不同的用途,用水配成不同浓度的液胶 后与冃前广泛使用的液体胶一样使用,有便于运输、贮存期2年 以上的优点。
粉状胶的游离甲醛可控含量2%o
粉状胶能长时间存放而不失其活性。
粉状胶的粘合强度大,配制成60%浓度与同浓度的液体胶液 进行对比发现:粉状胶的剪切强度为2・61MPa,最高为 2.73MPa,最低为2.5MPa;液体胶的剪切强度平均为 2.15MPa,最高为2.61MPa,最低为1.69MPao结果表明,粉 状胶比液体胶的平均强度高23%O
粉状树脂胶在胶合板涂胶配板时,可直接将粉状胶喷在单板面 上,加工程序简单,可完全实现机械化和口动化。
与普通麻醛树脂相比,粉末树脂又特别适用于成型材料,粘合 剂和制作层压板及发泡体的材料,如果对耐水性右进一步要求, 可与传统的酚醛树脂等配合使用。在必要时,可加入添加剂,如 热塑性树脂,晶须与纳米粒子,静电防止剂,填料,防腐剂和着 色剂等。这种流动性好的粉末,其成本之低廉是传统技术无论如 何也达不到的,且树脂固化迅速,好的耐久性,耐水性和贮存稳 定性,特别适用丁成型制品,性能优良。
粉末腺醛树脂具有抗水解,固化迅速不冒气泡,甲醛释放量低 的特点,也适用于生产玻璃纤维板和无机盐板材或复合材料。作 为粘合剂,不仅能保持纤维质或颗粒材料的理想物理特性,还能 赋于产品某些物理特性,使用粉末腺醛树脂用于玻璃纤维块的制 备非常方便,只耍将玻璃纤维浆料掺混在水分散介质屮,然后成 型,脱水再将树脂粘合剂涂在带孔的纤维块表面,让其通过烘炉 即可。
用粉末麻醛树脂还可用于金属盐式复合材料的粘合剂,可直接 与金属掺合,接着进行机械混合,用挤出方法成型,在环境温度 下固化。其他的应用与腺醛树脂的应用领域一样。
腺醛树脂为用途广泛的热固性树脂,有80%用于粘合剂,特 别用于木材加工。服醛树脂在加入砂,木屑,滑石,氧化铁红后 可用于制砖,填补混凝土裂缝或作为密封材料使用,美国用月尿醛 树脂粘接短玻璃纤维制成纤维板,用作屋面修缮用的复盖材料, 这种材料可降低屋面制品的沥青用量,减轻重量,提高复盖材料 的牛产效率,其抗腐蚀能力强,使用寿命长,且能提高阻燃能力。
匈牙利将服醛树脂用于常温下的压制砖的粘合剂。这种粘合剂 同时能起到油/水相斥的混合剂作用,这样压制出来的煤块,不 产生煤灰。这样,由此开发的绿色产品起到了环境保护的作用并 提高了能源利用率。
近年,用于木器家俱、纺织器材、文体用品、工艺品生产的发 展和农用器具中普遍使用的粘合技术,使豚醛树脂的应用范围愈
加广泛,需求快速增长。
腺醛树脂也用于纺织加工助剂,甲醛稳定剂,将融化后的服醛 树脂溶于溶剂中可用于生产涂料,用于口行车,冰箱,及汽车, 木器等的涂复。
向粉末腺醛树脂屮加入酚醛树脂和废聚苯乙烯制成粘合剂,可 增加粘接强度和附着力,再加入少量氯化胺和填充剂,可代替传 统的沥青汕毡用于房顶进行三胶二布的直接冷铺设。涂层不但与 水泥基面粘合严实牢固,防水堵漏效果好,耐候使用寿命长,且 施工简便,劳动强度低,表面光洁干整,造价低于沥青油毡。维 修时,只需进行灌胶堵缝,即可防水如初,维修费很低,达到一 次铺设,长久使用的效果。
将粉末腺醛树脂作为主要粘合剂,用MDI进行交联,加入廉 价的废聚苯乙烯粘合剂、增塑剂、乳化分散剂、荧光增白剂和填 充剂,制成绿色内墙涂料英表面丰满、光洁,耐水擦洗,防沾污 性能优越,改变了水性仿瓷、钢化、乳胶馀料擦洗掉粉脱落、遇 潮鼓泡粉化现象。其价格仅为立邦涂料和多彩涂料的1 / 5O
将腺醛粘合剂与改性剂的混合水溶液用在湿的无纺纤维材料和 玻璃纤维材料上,经干燥可制成粘性涂敷材料。粘接剂在使用前 加5%-15%的改性剂进行改性。所用改性剂是内烯酸乙烯酯或 聚醋酸乙烯,这种产品混在沥青中形成的涂层具有特别好的抗撕 裂强度,可作为性能良好的屋顶防水涂料。
在醛树脂的生产过程中可通过添加表面活性剂、硬化剂及稳 定剂,可借助于机械搅拌打泡或化学起泡形成泡沫经干燥后成为 多孔泡沫状固体,其隔热性优良,有不少已用于保温材料及吸音 材料。在起泡后未固化前,可直接作为粘合剂使用,能减少涂胶 量,降低成本。
3生产工艺
国外生产的粉末腺醛树酯采用的是先浓缩再用热空气干燥,再 将干燥后的树脂用粉碎机粉碎成粉末状,但大多数用喷雾干燥法 制取粉末胶。喷雾干燥是将液体腺醛胶用泵打入雾化器内,有两 股压缩空气进入雾化器内,分别作为一次气和二次气,将液体胶 喷成细雾,同时进行传热和传质过程,水分汽化,物料被干燥后 随湿气一起进入旋风分离器内,干燥后的腺醛树脂胶粉经旋风分 离器下口出料包装。国内采用缩聚,真空脱水,离心喷雾的方法 生产粉末腺醛树脂。
操作实例如下:
例1
制备麻醛树脂的反应物及配方如下:
UFC85克
福尔马林(50%)200.3克
水113.8克
三乙醇胺(浓度85%)16克
(第一次进料)
NH40H(28%溶液)256.lg
H2S04(7% 溶液)135g
尿素(第二次进料)470.6g
三乙醇胺(第二次进料)8.7g
将丿 1 尿醛预缩液UFC85(由尿素25%甲醛60%与水15%缩合 而成)、福尔马林和水加入反应器内,搅拌加热到40°Co然后, 加入三乙醇胺和NH40H,继续搅拌加热到40°C, 5分钟后笫一 次加尿素,在40°C下反应。
随后,在30分钟内,将反应物加热至45°C并在45°C下保持 15分钟,检查pH值,加硫酸10-25g将pH调至5.0-5.5,维 持反应1小时,反应混合物冷却后再加热到80°C,第二次加尿 素,加料时间为5分钟。加热至85°C并在此温度下保持反应1 小时。此后;第二次加入三乙胺并冷却到25°C,加25%NaOH 溶液5・5g,将pH值调到7.4-7.6,在终产品中,游离甲醛含量 趋于零。再经喷雾干燥得粉末腺醛树脂胶。
例2
将尿素 523kg,甲醛(37%)962kg, 10%NaOH 0.7kg 混制成pH为8.3的混合液,存放2天。再加入82kg37%甲醛, 在38°C和240kPa和pH为5-6下进行反应,制成预聚液(粘度 为 65mPa.s)o
将这种中间产物连续送入第二反应器内,加足量的70%尿素 水溶液使尿素与甲醛的摩尔比达1: 1.087,用10%NaOH调节 pH为8・9,在273°C下进行蒸憾脱水,直至含固量为66.4%, 产品经真空脱水,即可制成固体魔醛树脂,游离甲醛含量 0.016%o
例3
将36.6%的液体甲醛用三异丙胺调整pH值为8.0-8.3,力U 入尿素,使甲醛与尿素的物质的量比为1・52。加热至沸点温度并 维持反应20-35min,用甲酸调pH值为6.0-6.5,缩聚,直至 粘度达到15-25mPa.So在NaOH介质中,冷至65-75°C,再 加入尿素直至甲醛与尿索的物质的量比达到1・10,真空蒸懈脱水, 调pH值为8.0-8.5,得到含量64%-66%的树脂,粘度150・ 300mPa.s,加热真空脱水得粉末树脂。
从发展态势来看,用户要求的是改进粘合剂的性能,如提高粘 合力、耐水、耐候、快速固化、无毒、价格低廉、使用方便等。 粘合剂的市场极大,但急需进行结构调整,低档次与使用性能差 的液体胶将会被淘汰。因此应大力开发粉末腺醛树脂。