脲醛树脂制备实验

1、、月尿醛树脂的概述腑醛树月旨英文名： urea-formaldehyde resins商品名：beetle。月尿醛树脂是尿素与37%甲醛水溶液在酸或碱的催化下可缩聚得 到线性月尿醛低聚物。反应第一步生成一和二羟甲基月尿，然后羟甲基与 氨基进一步缩合，得到可溶性树脂。工业上以碱作催化迎 95 c左 右反应，甲醛/尿素之摩尔比为1.52.0,以保证树脂能固化。如果 用酸催化，易导致凝胶。二、月尿醛树脂的特点月尿醛树脂一般为水溶性树脂，较易固化、耐光性好、长期使用不 变色，热成型时也不变色、坚硬、耐刮伤、耐弱酸弱碱及油脂等介质。 有一定的韧性、耐水性和电性能较差，耐热性也不高。三、月尿醛树脂的分类a

2、按填料种类分 1表示a-纤维素；2表示玻璃纤维填料；3表 示合成纤维填料；4表示矿物质及其他纤维填料；5表示其他类型填 料b按表观性状分p表示粉状压注料；t表示粉状半透明压注料；g表示粒状压注料；i表示粒状压塑料；f表示纤维状压注料。c按主要用途分 a表示一般用途；b表示餐具用，具有耐热水 性；c表示电器用，具有优良的电性能（包括耐电弧性）；d表示抗 高冲击场合用，e表示其他特殊用途。d颜色色号由三位数组成，百位数代表色系100199表示白色；200299白色黄(米)色；300399表示绿色；400499表示蓝色;500599表示红色；600699表示棕色；700799表示灰(黑)色。四、月尿

3、醛树脂的性质(1)由于含有大量的羟甲基和酰氨基，能溶于水，并有较好的粘接 性能。对许多种基材使用都很方便，并且能同其他许多种材料在一起 使用。(2)室温或加热100 c以上很快固化，而且可使用酸性催化剂来 加速固化过程，以缩短生成周期。(3)月尿醛树脂固化后胶层没有颜色，也可以使用染料和颜料任意着 色。(4)耐溶剂性好，硬度高，耐热性好。(5)毒性较小，但固化时会放出刺激性甲醛。(6 )耐光性好，耐老化，脆性大，固化过程易产生内应力引起龟裂。(7)制造容易，价格便宜，使用方便。五、月尿醛树脂的用途及产品(一)、用途：1、用于耐水性和介电性能要求不高的制品。如：插线板、开关、机 器手柄、仪表外壳

4、、旋纽、日用品、装饰品、麻将牌、便桶盖，餐 具等。2、用作木材胶粘剂(占月尿醛树脂总量的 80%以上)。（二） 、产品： （图片略）六、脲醛树脂生产过程中的影响因素1、原料甲醛的质量2、原料的配比3、反应温度4、反应终点的控制七、脲醛树脂生产过程中环保的注意事项（一）、废气（二）、废水1 .回收循环利用2 .化学处理3 .釜垢及碱洗废液八、实验目的（ 1） 、 了解缩聚反应机理。（ 2）、掌握缩聚的实验方法，掌握脲醛树脂的基本条件，熟悉脲醛树脂的制备方法。（ 3）、理解脲醛树脂的用途。九、实验原理脲醛树脂是由尿素和甲醛经缩聚合反应制得的热固性树脂第一步是亲核加成反应： 即在中性或微碱性条件下，

5、 尿素与甲醛反应生成各种羟甲基月尿的混合物：h2nconh+ h2c :0 一 hoc2nhconh+ hochnhconhc2oh第二步是缩合反应：即在酸性条件下加热第一步的产物， 使其分子间缩水成线型产物。即：hnch2 nhchc=oc=oiinhnh2ichohnh-ch-nh睛oc=oiinf2nhcboh缩合反应（失水）既可以发生在亚氨基和羟甲基之间、羟甲基和羟甲基之间、又可以发生在甲醛和两个亚氨基之间。十、实验仪器设备与药品（一）实验仪器设备三口烧瓶（50ml） 一个，冷凝管（球形、直形）各一只，搅拌器，恒温水浴，温度计，减压水汞，弯管，尾接管，接收瓶，烧杯（100ml） 若干个

6、。（二）药品尿素（工业品10克），甲醛（工业品27ml,含量为35%37%）,纸浆板(100mm*120mm )若干块，1%氢氧化钠溶液，1%氯化镂溶液，精密ph试纸，氨水十一、实验步骤实验装置如图8.1所示，先架好装置再称料反应(二)投料反应(1)在烧杯中加入37%甲醛27ml,并用5%氢氧化钠溶液调 ph为7.07.5,再加入10g尿素，迅速搅拌溶解后放入三口烧瓶，边 搅拌边升温。(2)温度升至9092 c时，保温反应30min。此时ph降至65.5。(3)用氯化镂溶液调ph为4.24.5(注意小心滴加)，在9092c下缩聚30min。当与水混合呈乳白色时，停止反应，用 5%naoh 溶液

7、中和至ph为6.57.0,并冷却至70 c左右。（三）脱水取下回流冷凝管和分液漏斗， 改回流装置为减压蒸馏装置， 如图8.3 所示。在 413kpa、 6070 c 下脱水、当脱水量达计算量时停止脱水，降温后即得脲醛树脂。十二、思考题（ 1） 、如何判断终点？答： 1 用玻璃棒沾取树脂，让其自然流下，最后两滴迟迟不掉，液滴滴下时，丝状物缩回棒上；2用吸管吸取少量树脂，滴入盛有清水的小烧杯中，树脂逐渐扩散为云雾状，并徐徐降至底部不生成沉淀，水也不浑；3取少量树脂滴在拇指或食指上，两指不断张合，在一分钟内觉得有一定粘度。（ 2） 、树脂的固化速度与哪些因素有关？答：固化速度取决固化剂的性质、用量和固化温度十三、注意事项1、严格控制反应过程中的 ph 值及反应温度。2、在保温期间如发现粘度剧增，出现冻胶应立即采取补救措施：（ 1）使反应液降温（ 2）加入适量的甲醛水溶液稀释树脂（ 3）加入适量的氢氧化钠水溶液，把ph 调到 7.0十四、查阅的相关资料高分子基础 陈咏梅、李春主编