脲醛树脂固化原理和条件

1、月尿醛树脂固化原理和条件月尿醛树脂胶中存在游离甲醛,加入固化剂氯化钱即与月尿醛树脂中游离醛发生 反应，氯化钱与水反应及氯化钱热分解分别放出盐酸，以上3个反应为可逆反应, 使月尿醛树脂胶pH值迅速下降，实现弱酸固化，分子量逐渐增大，最后形成体型网 状结构树脂。1月尿醛树脂胶固化时间影响因素1.1 月尿醛树脂胶固化温度和湿度(1)调制后月尿醛树脂的固化时间与环境温度、热压温度有关。环境温度越高 生活力越短，固化时间越短，反之亦然。其原因从反应机理得知温度会影响胶液 pH值降低的速度，从而影响胶液的活性期及月尿醛树脂胶固化时间。为此 ,在不同 生产季节应考虑选择不同种类及不同量的固化剂，以提高胶合质

2、量。当氯化钱溶 液加入量小于3%寸，固化时间迅速缩短。此外，在热压工艺中热压温度对固化时 间也会造成一定的影响，调胶后若固化时间较长可适当提高热压温度，加速树脂 固化，缩短生产周期。反之，若调胶后固化时间过短，可适当降低热压温度，以防 月尿醛树脂提前固化而影响产品质量。但热压温度过高易造成板坯局部提前固化 而引起分层鼓泡；而热压温度过低，热传递效率降低延长固化时间，导致板中水 分过多。固化不全，同样会产生分层鼓泡。(2)操作环境湿度大，固化速度慢。其原因在环境湿度大的条件下，加速胶液 中羟甲基团及次甲基醴键水解速度而放出甲醛 ，有碍于树脂固化，因而延长了固 化时间。1.2 月尿醛树脂原胶及木材

3、pH值(1)月尿醛树脂胶pH值。月尿醛树脂胶为酸固化胶种，月尿醛树脂加固化剂量弱酸 性(pH4.56)条件下，对人造板胶合强度最为理想，且缩短胶凝时间。随着原胶 pH值升高延长了固化时间。固化后胶层 pH值过低或过高都不利胶层固化。若 胶层pH 3.5,虽反应激烈能加速固化，但胶层易老化。若pH值5时，胶层固化不 完全。在月尿醛树脂中,pH值决定着反应机理和反应速度，由于在树脂液中存在游离醛，月尿的反应活性点及羟甲基等使固化时间与 pH值成一定的线性关系。不同 pH值的胶液具有不同月尿醛反应的活化能,活化能愈小则反应愈易进行。在偏酸 性条件下,pH值低的胶液其活化能较低,缩合反应易于进行,则固

4、化时间也较短。(2)木材pH值和碱缓冲容量。木材中的酸性物质会促进月尿醛树脂固化,而碱性物质则不利月尿醛树脂固化。但绝大多数树种木材属于酸性物质，pH值在46之间，总缓冲容量为0.146mmol,但大青杨、春榆、色木、家榆等树种木材属碱 性物质,pH值偏高,特别是pH值和碱缓冲能力均高的树种会降低月尿醛树脂固化 速度，延长固化时间，须增大固化剂用量或适当延长热压时间。碱性树种木材易 造成延缓固化和固化不完全而引起分层，而酸性木材易提前固化易产生分层鼓泡。 固化时间随着木材pH值和碱缓冲容量减少而缩短。反之亦然。即使同一树种 ， 因心材与边材pH值不同，其固化时间也不同。如杨木心材 pH值大于边

5、材pH值, 心材较边材固化时间为长。热压后心材板坯常发生开胶现象。由于心材与酸性 固化剂起中和反应，降低了胶液酸性，致使减缓胶液固化速度或阻止固化，固化难 以形成网状交联结构，降低胶结合强度，使板坯易于开胶。1.3 月尿醛树脂原胶的树脂分子量、固含量及粘度月尿醛树脂胶分子量大、因含量高、粘度大，则适用期短，胶凝时间短。这与 月尿醛树脂的摩尔比，反应温度、反应时间及脱水量有关。原胶的粘度大 ，反映了 树脂反应时间长，脱水量多，反应温度低。固含量高，则反映了树脂反应时间长， 脱水量多，摩尔比低。树脂分子量大，则反映了树脂反应温度高，反应时间短。1.4 月尿醛树脂胶游离醛含量游离醛含量既加速树脂胶中

6、羟甲基团及次甲基醴键水解速度，有碍于月尿醛树脂的固化。同时，月尿醛树脂加入氯化钱固化剂后，需要有足够游离甲醛与氯化钱 起反应才能加速固化，缩短固化时间。但一般游离醛含量高有利于树脂的固化，但若游离醛含量过高，既影响粘结强度，又造成环境污染。游离醛含量过低，又会 延长固化时间。而游离醛含量高低，除与反应速度、脱水与否有关外，主要取决 于摩尔比高低。摩尔比高，则游离甲醛含量亦高，适用期短，固化时间亦短。1.5 月尿醛树脂固化剂种类和加入量月尿醛树脂固化剂种类繁多，但以氯化钱应用最为广泛,具有价格低廉,水溶性 好，无毒无味,使用方便等特点。但若采用多组份固化剂,使夏季可延长树脂的适 用期，冬季可加速

7、树脂的固化。常在氯化钱中适当配合些浓盐酸、尿素、三聚氢 钱、六次甲基四胺等化合物，也可由硫酸羟胺、水、尿素、氯化钱等或由过硫酸 钱、氨、水等组成复合性固化剂。既可使树脂迅速固化，又可使月尿醛胶达到令人满意的适用性。若采用潜伏性固化剂，既无早期固化的危险，加热时还可加速固 化，使用效果良好。2控制适宜月尿醛树脂胶固化时间(1)气温对月尿醛树脂胶的胶凝时间影响十分显著,为此,应随不同季节变更周 化剂的品种及用量，以确保月尿醛树脂适宜的胶凝时间(见表1)。表一不同温度变更氯化钱溶液用量(浓度20%)温度(C )20 25 30 35固化剂用量()6.0 3.5 2.0 1.0夏季可参照表1,随温度升高适当减少氯化钱用量。冬季可采用硫酸羟胺、 氯化钱、尿素、水组成或由过硫酸钱、氨、水组成的复合固化剂，更便于迅速固化。(2)对湿度低的地区或季节，月尿醛树脂固化速度快需少加固化剂量。反之，对 湿度高的地区或季节，固化速度慢时宜多加固化剂量，以便提高生产效率。(3)月尿醛树脂胶pH值应