脲醛树脂胶的胶凝时间影响因素及其控制

影响脲醛树脂胶粘剂胶凝时间的因素及其控制-脲醛树脂胶是通过添加一定量的固化剂，使脲醛胶的活性期长于调胶至热压的时间，所有胶层在热压时间内固化，保证人造板的胶合质量。同时，尽可能缩短热压周期，降低能耗，提高生产率。在脲醛树脂中加入固化剂后，脲醛树脂的粘度显著增加，直至凝胶化，这段时间是树脂的适用期，以点表示。而适用期为胶凝时间的80%。凝胶时间测定方法有2种：手工测定法。仅使用极其简单的测试设备，如恒温水浴和玻璃棒。凝胶计时法。胶凝时间不仅与树脂质量指标如固含量、粘度、游离醛含量和聚合度有关，还与外界条件如环境温度和湿度有关。虽然混胶时原胶的质量和外部条件不同，但只需在树脂胶中加入不同种类和不同量的固化剂，就可以达到满足各种人造板生产需要的胶凝时间。1固化机理固化剂以氯化铵为例添加说明：树脂胶中有游离甲醛。加入固化剂氯化铵会与树脂中的游离醛发生反应。氯化铵与水的反应和氯化铵的热分解将分别释放出盐酸。上述三种反应是可逆的。脲醛树脂胶的酸碱度迅速降低，实现弱酸性固化，分子量逐渐增加，最终形成具有体状网络结构的树脂。2影响胶凝时间的因素2.1温度和湿度(1)脲醛树脂的胶凝时间与环境温度和热压温度有关。环境温度越高，生存能力越短，胶凝时间越短，反之亦然。从反应机理可知，温度会影响胶液的酸碱度降低速度，从而影响胶液的活性期和胶凝时间。因此，在不同的生产季节应考虑不同种类和用量的固化剂，以提高粘接质量。当氯化铵溶液的加入量小于3%时，胶凝时间迅速缩短。此外，热压温度也会影响热压过程中的凝胶时间。如果调胶后胶凝时间较长，可以适当提高热压温度，以加速树脂固化，缩短生产周期。相反，如果胶凝时间太短，热压温度可以适当降低，以防止树脂提前固化并影响产品质量。然而，过高的热压温度可能导致板坯的部分过早凝固以及分层和起泡。然而，如果热压温度太低，传热效率将降低，固化时间将延长，导致板中水分过多。不完全固化也会导致分层和起泡。(2)操作环境湿度大，固化速度慢。原因是在高环境湿度条件下，通过加速胶液中羟甲基和亚甲基醚键的水解速度释放出甲醛，阻碍了树脂的固化，从而延长了胶凝时间。2.2生胶和木材的酸碱度(1)生橡胶的酸碱度。脲醛树脂胶是一种酸固化胶。在弱酸性(pH 4.5 6)条件下，脲醛树脂增强剂用量，是人造板最理想的胶合强度，缩短了胶凝时间。胶凝时间随着生胶pH值的增加而延长。固化后，粘合层的酸碱度过低或过高都不利于粘合层的固化。如果粘合剂层的酸碱度为3.5，则粘合剂层容易老化，尽管由于强烈的反应会加速固化。如果酸碱值为5，粘合剂层的固化不完全。在脲醛树脂中，酸碱度决定了反应机理和反应速度。由于游离醛、尿素的反应点和羟甲基gro的存在(2)木材的酸碱度和碱缓冲能力。木材中的酸性物质能促进脲醛树脂的固化，而碱性物质不利于脲醛树脂的固化。然而，大多数树种都是酸性的，酸碱值在4至6之间，总缓冲容量为0.146毫摩尔。但青杨、榆树、彩木、榆树等树种属于碱性树种，具有较高的酸碱度，特别是具有较高酸碱度和碱缓冲能力的树种，会降低脲醛树脂的固化速度，延长胶凝时间，适当增加固化剂用量或延长热压时间。碱性木材倾向于导致延迟固化和不完全固化，导致分层，而酸性木材倾向于导致分层和起泡。胶凝时间随着木材酸碱度和碱缓冲能力的降低而缩短。反之亦然，从达拉斯到礼堂。即使是同一树种，由于心材和边材的酸碱度不同，胶凝时间也不同。如果杨木心材的酸碱度高于边材，心材的胶凝时间比边材长。热压后，芯板经常开裂。芯材和酸性固化剂之间的中和反应降低了胶液的酸性，从而减慢胶液的固化速度或阻止固化，使得在固化过程中难以形成网络交联结构，降低了胶的粘合强度，并且使得板易于打开胶。2.3树脂分子量、固体含量和生胶粘度如果生胶分子量大、含量高、粘度高，则使用周期和胶凝时间会很短。这与树脂的摩尔比、反应温度、反应时间和脱水量有关。生胶粘度大，反映了树脂反应时间长、脱水量大、反应温度低。高固体含量反映了树脂的长反应时间、高脱水量和低摩尔比。树脂的高分子量反映了树脂的高反应温度和短反应时间。2.4游离醛含量游离醛的含量不仅加快了树脂胶中羟甲基和亚甲基醚键的水解速度，而且阻碍了树脂的凝胶化和固化。同时，在树脂中加入氯化铵固化剂后，需要足够的游离甲醛与氯化铵反应来加速固化，缩短胶凝时间。然而，高含量的游离醛通常有利于树脂的固化。然而，如果游离醛含量过高，不仅会影响粘接强度，而且会造成环境污染。如果游离醛含量过低，胶凝时间将会延长。然而，除了反应速度和脱水之外，游离醛的含量主要由摩尔比决定。摩尔比越高，游离甲醛含量越高，施用时间越短，胶凝时间越短。2.5固化剂的类型和添加量固化剂的种类很多，但使用最广泛的是氯化铵，它具有价格低廉、水溶性好、无毒无味、使用方便的特点。然而，如果采用多组分固化剂，则树脂的使用期限在夏季可以延长，而在冬季可以加速树脂的固化。通常，氯化铵与一些化合物如浓盐酸、尿素、三聚体铵、六亚甲基四胺等适当混合。它也可以由硫酸羟胺、水、尿素、氯化铵等组成。或者由过硫酸铵、氨、水等组成的复合固化剂。该树脂不仅可以快速固化，而且可以达到令人满意的适用性。如果使用潜伏性固化剂，没有早期固化的危险，加热时可以加速固化，使用效果好。3.控制适当的胶凝时间(1)空气温度对脲醛树脂胶凝时间有显著影响。因此，固化剂的品种和用量应随