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滴定法测定脲醛树脂中游离甲醛含量的不确定度评定

收稿日期：2009-06-15；修回日期：2009-08-10。

基金项目：临沂市重点科技项目（080202009）资助。

作者简介：韩井伟（1980-），山东滨州人，硕士，主要从事胶粘剂及木制品中有毒有害物质的检测研究。E-mail ：hanjw80@https://www.wendangku.net/doc/4a6222748.html,

滴定法测定脲醛树脂中游离甲醛含量的不确定度评定

韩井伟，孙敬忠，裴道国，王金华，伦才智

（临沂出入境检验检疫局，山东临沂

276034）

摘要：依据GB/T 14074-2006标准，详细分析并评估了滴定法测定脲醛树脂（UF ）中游离甲醛含量

的不确定因素。通过建立数学模型，确定了不确定度的来源，分析了甲醛含量测定中各个不确定度的影响因素。结果表明：计算合成的标准不确定度为0.0034%，扩展不确定度为0.0068%；在试验条件下，重复性所产生的不确定度是影响测试结果的主要因素，在日常操作中应加以控制。

关键词：游离甲醛；脲醛树脂；不确定度；评定中图分类号：TQ317.72:433.431

文献标识码：A

文章编号：1004－2849（2009）10-0011-04

0前言

脲醛树脂（UF ）胶粘剂自20世纪初用作木材胶粘剂以来，以其生产工艺简单、成本低和黏度高等优点，在人造板制造业中得到广泛应用。由于UF 胶粘剂是由尿素和甲醛在催化剂作用下缩聚而成的，故

UF 中仍存在着未反应的游离甲醛[1-2]。甲醛作为一种

有毒有害物质，对人体健康危害极大。近年来，随着人们环保意识的不断增强，世界各国均已制定了相关标准来限制人造板中甲醛的释放量。因此，使用甲醛含量较低的UF 胶粘剂，是生产低甲醛释放量人造板的前提。而准确测定UF 中游离甲醛的含量，对优化胶粘剂的生产工艺、保障人造板的生产质量都具有十分重要的意义。

本文参照有关文献中的评定方法[3-4]，根据GB/T

14074-2006标准，详细分析了测定UF 中游离甲醛

含量的每一个步骤，并对测试结果的不确定度进行了评定。

试验部分

1.1

试验原料

碘、重铬酸钾（K 2Cr 2O 7）基准试剂、硫代硫酸

钠（Na 2S 2O 3）、碘化钾、硼酸、淀粉、乙酸，分析纯，国药集团；亚硫酸钠，分析纯，天津大茂化学试剂厂；硫

酸，优级纯，南京化学试剂一厂；碳酸钠，分析纯，苏强化工有限公司。

1.2UF 中游离甲醛含量的测试原理[5]

首先将试样中的游离甲醛、半缩醛与过量的亚

硫酸钠溶液（1mol/L ）在0℃条件下进行反应，生成羟甲基磺酸盐；然后用碘标准溶液滴定过量的亚硫酸钠，并用碳酸钠溶液（100g/L ）使羟甲基磺酸盐发生分解；最后采用碘标准溶液滴定分解所得的亚硫酸钠，即可。

1.3测试步骤与计算

1.3.1

Na 2S 2O 3标准溶液的标定与数学模型

Na 2S 2O 3标准溶液标定的基本原理如式（1）、式（2）

所示。称取0.18g 基准试剂K 2Cr 2O 7，于（120±2）℃干燥至恒重，然后将其置于碘量瓶中，溶于25mL 新煮沸并冷却的蒸馏水中；加入2g 碘化钾和20mL 硫酸（20%），摇匀，于暗处静置10min ，加入150mL 蒸馏水（15~20℃）；然后用配制好的Na 2S 2O 3溶液滴定，接近终点时加入10g/L 淀粉指示剂2mL ，继续滴定至溶液由蓝色变为亮绿色[6]，则Na 2S 2O 3标准溶液的浓度C 1=（6×m 1p ×1000）/（V 1M 1）。其中：C 1为

Na 2S 2O 3标准溶液浓度（mol/L ）；m 1为所滴定的K 2Cr 2O 7

中国胶粘剂

CHINA ADHESIVES

2009年10月第18卷第10期

Vol．18No ．10，Oct ．2009

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的质量（g ）；p 为K 2Cr 2O 7标准物质的纯度（%）；V 1为滴定所用Na 2S 2O 3标准溶液的体积（mL ）；M 1为K 2Cr 2O 7的分子量（g/mol ）；6为反应物之间物质的量之比。

14H ++6I -+Cr 2O 72-→3I 2+2Cr 3++7H 2O （1）2S 2O 32-+I 2→S 4O 62-+2I -（2）

1.3.2

碘标准溶液的标定与数学模型

碘标准溶液标定的基本原理如式（3）所示。取

20mL 配制好的碘溶液于碘量瓶中，加入150mL 新

煮沸并冷却的蒸馏水（15~20℃）及2mL 淀粉指示剂（10g/L ），用0.1mol/L 的Na 2S 2O 3标准溶液滴定至蓝色消失，则碘标准溶液的浓度C =（C 1V 2）/V 3。其中：C 为（1/2I 2）碘溶液的浓度（mol/L ）；V 2为滴定过程中消耗的Na 2S 2O 3标准溶液的体积（mL ）；V 3为碘溶液（1/2I 2）的用量（mL ）。

2S 2O 32-+I 2→S 4O 62-+2I -（3）

1.3.3

UF 中游离甲醛含量的测定与数学模型

将3.0g 待测试样置于600mL 烧杯中，加入10g 冰末、25mL 硼酸缓冲溶液和冰水混合物至150mL ，高速搅拌10s ；将烧杯放入冰水混合物中，边搅拌边加入1mol/L 亚硫酸钠溶液2mL ；继续搅拌15min ，加入1mol/L 乙酸10mL 和1%淀粉溶液3~4滴；随后用碘标准溶液滴定至灰蓝色或紫色，并至少稳定

10s ；加入100g/L 碳酸钠溶液30mL ，用碘标准溶液

滴定至蓝色，记录所用碘标准溶液的体积[5]。则UF 中

w （游离甲醛）=（10-3CVMf rep ）/（2m ）。其中：C 为（1/2I 2）

标准溶液的浓度（mol/L ）；V 为滴定反应释放出的亚硫酸钠消耗碘标准溶液的体积（mL ）；m 为试样质量（g ）；M 为甲醛的分子量（g/mol ）；f rep 为重复性系数（f rep =1）。

2结果与讨论

不确定度的来源包括碘标准溶液的浓度、滴定

体积、样品质量、甲醛的分子量以及测定过程中的重复性等。

2.1碘标准溶液浓度的不确定度

2.1.1

Na 2S 2O 3标准溶液的不确定度

Na 2S 2O 3标准溶液是在实验室温度下，用基准试

剂K 2Cr 2O 7来标定的。将基准试剂K 2Cr 2O 7置于烘箱中，干燥至恒重后，用分析天平称取0.18g 。

2.1.1.1K 2Cr 2O 7纯度的不确定度

K 2Cr 2O 7基准试剂的纯度为1.0000±0.0005，

假设其纯度为矩形分布，则标准不确定度为

u （p ）=0.0005×3-0.5=0.00029。2.1.1.2

K 2Cr 2O 7质量的不确定度

采用分析天平称取K 2Cr 2O 7的质量，其不确定度的来源主要是校准、灵敏度和重复性。采用差量法称量，两次称量的灵敏度所引入的不确定度可以互相抵消；重复性引入的不确定度在下面的甲醛含量不确定度评定中已综合考虑；天平校准证书中已给出其校准的扩展不确定度为0.2mg ，包含因子k =2，因此其标准不确定度为u （m 1）=U （m 1）/k =0.2/2=0.1mg 。当试样质量为0.1839g 时，其相对标准不确定度应为u rel （m 1）=0.1×10-3/0.1839=0.000544。

2.1.1.3K 2Cr 2O 7分子量M 1的不确定度

K 2Cr 2O 7的分子量M 1为294.181。K 、Cr 、O 原子

量的不确定度分别为0.0001、0.0006和0.0003，标准不确定度依次为0.000058、0.00035、0.00017。因此，K 2Cr 2O 7分子量M 1的标准不确定度和相对标准不确定度为u [M （K 2Cr 2O 7）]=[（2×0.000058）2+（2×

0.00035）2+（7×0.00017）2]0.5=0.00139g/mol 和u rel [M （K 2Cr 2O 7）]=0.00139/294.181=0.000005。2.1.1.4

滴定体积V 1的不确定度

校准：对于50mL 活塞滴定管（A 级）而言，制造商给出了其最大的允许误差为±0.05mL [7]。假定其为三角形分布，则标准不确定度为0.05×6-0.5=0.0204mL 。

温度：由于对温度缺乏控制，假定实验室温度为（20±3）℃（置信水平为95%），水的膨胀系数为2.1×

10-4℃-1，两次滴定体积的平均值为37.00mL ，由此

产生的标准不确定度为37.00×2.1×10-4×3/1.96=

0.0119mL 。

合并以上两个分量得到V 1的标准不确定度为

u （V 1）=[（0.0204）2+（0.0119）2]0.5=0.0236mL 。由V 1

引入的相对标准不确定度为u rel （V 1）=0.0236/37.00=

0.000638。

2.1.1.5Na 2S 2O 3标准溶液浓度C 1的合成不确定度

根据数学模型可知，各分量之间为乘除关系。合成以上分量，Na 2S 2O 3标准溶液浓度C 1的合成不确定度为u （C 1）/C 1={[u （m 1）/m 1]2+[u （p ）/p ]2+[u （V 1）/V 1]2+

[u （M 1）/M 1]2}0.5=（0.0005442+0.000292+0.0006382+0.0000052）0.5=0.000887。

经计算，Na 2S 2O 3标准溶液的浓度为0.1014mol/L 。

2.1.2移取碘溶液体积V 3的不确定度

使用25mL 移液管[7]。同理，按照上述操作步骤

得到校准引入的不确定度为0.0122mL ，温度引入的不确定度为0.0080mL 。

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第18卷第10期

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合成以上分量，则V3引入的标准不确定度为u（V3）=（0.01222+0.00802）0.5=0.0146mL；相对标准不确定度为u rel（V3）=0.0146/25=0.000584。

2.1.3消耗Na2S2O3标准溶液体积V2的不确定度

使用50mL活塞滴定管（A级）[7]，两次滴定体积的平均值为24.80mL。同理，校准引入的不确定度为0.0204mL；温度引入的不确定度为24.80×2.1×10-4×3/1.96=0.007971mL。

合成以上分量，则V2引入的标准不确定度为u（V2）=（0.02042+0.0079712）0.5=0.0219mL；相对标准不确定度为u rel（V2）=0.0219/24.80=0.000883。因此，碘标准溶液浓度引入的不确定度为u rel（C）=（0.0008872+0.0005842+0.0008832）0.5=0.001381。

2.2滴定体积V的不确定度

使用5mL滴定管，最大允许误差为±0.010mL[7]，两次滴定体积的平均值为3.90。因此，校准引入的不确定度为0.010×6-0.5=0.0041mL；温度引入的不确定度为3.90×2.1×10-4×3/1.96=0.0013mL。

滴定体积V的合成标准不确定度为u（V）=（0.00412+0.00132）0.5=0.0043mL；相对标准不确定度为u rel（V）=0.0043/3.90=0.001103。

2.3甲醛分子量的不确定度

甲醛的分子量为M甲醛=12.0107+1.00794×2+ 15.9994=30.02598g/mol；C、H、O原子量的不确定度分别为0.0008、0.000007和0.0003；则其标准不确定度依次为0.00046、0.000040和0.00017。因此，甲醛分子量的标准不确定度为u（M甲醛）= [0.000462+（2×0.000040）2+0.000172]0.5=0.000494g/mol；相对标准不确定度为u rel（M甲醛）=0.000494/30.02598= 0.000017。

2.4样品质量的不确定度

分析天平的检定证书中给出的最大允许误差为±0.01g。按均匀分布计，其标准不确定度为0.01/3-0.5= 0.0058g。由于样品的称量分两次进行（一次毛重，一次盘重），故天平校准的标准不确定度为u（m）=（0.00582×2）0.5=0.0082g。所称取样品质量的平均值为2.9461g，则样品质量的相对标准不确定度为u rel（m）= 0.0082/2.9461=0.002783。

2.5重复性的不确定度

在相同的试验条件下独立测量了8份样品，分析结果如表1所示。根据表1中的数据，经过计算得到单次测量的标准偏差为S（ω）=[∑（ωi-ω）2/（n-1）]0.5= 0.004721；日常分析中，常以两份样品测定值的平均值作为最终评定依据，所以样品中游离甲醛含量平均值的标准偏差为u（ω）=S（ω）=S（ω）×2-0.5=0.003338；测量重复性引入的相对标准不确定度为u（f rep）= u（ω）/ω=0.016526。

此分量综合体现了仪器测量、定容体积和质量测量等各方面的随机影响。因此，在评定其他分量时没有再考虑随机影响。

3合成不确定度及扩展不确定度

根据数学模型可知，各分量之间为乘除关系。故合成不确定度为u（ω）=ω[u rel2（C）+u rel2（V）+u rel2（M甲醛）+u rel2（m）+u rel2（f rel）]0.5=0.202%×（0.0013812+0.0011032+ 0.0000172+0.0027832+0.0165262）0.5=0.0034%。

设置信水平为95%，取包含因子k=2，则扩展不确定度为U（ω）=2×0.0034%=0.0068%；UF中游离甲醛含量可表示为（0.202±0.007）%。

4结论

综上所述，在滴定法测定游离甲醛含量的过程中，对比各种不确定度分量的大小，重复性引入的不确定度最大，称量过程、碘标准溶液的浓度以及滴定体积引入的不确定度次之（为同一数量级），甲醛分子量引入的不确定度最小。

参考文献

[1]颜海燕，寇开昌，张囡.低游离甲醛含量脲醛树脂胶粘剂

的合成工艺研究[J].中国胶粘剂，2008，17（8）：5-8. [2]穆有炳，赵临五，储富祥，等.低成本E2级人造板用脲醛

树脂胶的制备及其应用[J].中国胶粘剂，2008，17（7）：32-35.

[3]JJF1059-1999，测量不确定度评定与表示[S].

[4]CNAS-GL06：2006，化学分析中不确定度的评估指南[S].

[5]GB/T14074-2006，木材胶粘剂及其树脂检验方法[S].

[6]GB/T601-2002，化学试剂标准滴定溶液的制备[S].

[7]JJG196-2006，常用玻璃量器检定规程[S].

表1UF中游离甲醛含量的测定结果

Tab.1Testing results of free formaldehyde content in UF

序号1#2#3#4#5#6#7#8#均值m(样品)/g2.83392.81692.94613.01823.00152.96842.89793.1296

ω/%0.2050.2070.2030.2000.1940.2010.1980.2080.202注：ω表示游离甲醛含量。

第18卷第10期韩井伟等滴定法测定脲醛树脂中游离甲醛含量的不确定度评定13

Evaluation of uncertainty for detecting free formaldehyde content in UF

by titration method

HAN Jing-wei ，SUN Jing-zhong ，PEI Dao guo ，WANG Jin-hua ，LUN Cai-zhi （Linyi Exit/Entry Inspection and Quarantine Bureau ，Linyi 276034，China ）

Abstract ：According to the standard of GB/T 14074-2006，the uncertainty factors of detecting free formalde -hyde content in urea-formaldehyde resin （UF ）by titration method were analyzed and assessed in detail.The sources of uncertainty was definited ，and the influencing factors of every uncertainty were analyzed in detecting formaldehyde content when a mathematic models were established.The results showed that the combined standard uncertainty was 0.0034%by calculation ，the expanded uncertainty was 0.0068%.Under this testing condition ，the uncertainty produced by repeatability was main influencing factor of testing results ，so should be controlled in the daily operation.

Keywords ：free formaldehyde ；UF ；uncertainty ；evaluation

中国胶粘剂

第18卷第10期

改性阻燃环氧树脂胶粘剂

辽宁工程技术大学以三聚氰胺聚磷酸酯（MPP ）为改性阻燃剂、以聚酯类聚氨酯（PU ）预聚体改性环氧树脂（EP ）为基体树脂，制备出一种阻燃性能优异的EP 胶粘剂。当

w （EP ）=100份、w （PU 预聚体）=30份和w （MPP ）=30份时，

该胶粘剂的粘接性能（拉伸剪切强度为21.3MPa ）和阻燃性能（氧指数为29.6）最好，并且明显优于传统EP 胶粘剂；另外，该胶粘剂具有固含量高、增韧效果好（抗冲击强度提高了63.4%）等优点。

（王沛喜）

汉高公司扩大车灯用胶粘剂和密封剂的产品范围

全球领先的汽车专用胶粘剂、密封剂和表面处理技术产品及解决方案的提供商———德国汉高公司，近期宣布再次扩大汽车用胶粘剂和密封剂的产品范围，并建立了专业研发团队，从事汽车照明科技及其材料的研究。汉高公司的胶粘剂和密封剂的产品范围包括可用于车前灯、尾灯的Bondmaster 系列聚氨酯反应性热熔胶和液体聚氨酯胶粘剂。

（健立

）

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脲醛树脂制备实验

一、脲醛树脂的概述脲醛树脂英文名：urea-formaldehyde resins 商品名：Beetle。到线性脲醛低聚物。反应第一步生成一和二羟甲基脲，然后羟甲基与 95℃左右反应，甲醛/尿素之摩尔比为 1.5～2.0 用酸催化，易导致凝胶。二、脲醛树脂的特点脲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、脲醛树脂的分类 A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100~199表示白色；

200~299白色黄（米）色；300~399表示绿色；400~499表示蓝色；500~599表示红色；600~699表示棕色；700~799表示灰（黑）色。四、脲醛树脂的性质（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）脲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、脲醛树脂的用途及产品（一）、用途： 1 2、用作木材胶粘剂（占脲醛树脂总量的80%以上）。

脲醛树脂的合成与应用试验报告

脲醛树脂的合成与应用一）实验目的 1）学习脲醛树脂的合成原理及方法； 2）了解脲醛树脂的应用。二）实验原理脲醛树脂简介商品名Beetle。又称尿素甲醛树脂，简称UF，平均分子量约10000。尿素与37%甲醛水溶液在酸或碱的催化下可缩聚得到线性脲醛低聚物，工业上以碱作催化剂，95℃左右反应，甲醛/尿素之摩尔比为1.5～ 2.0，以保证树脂能固化。反应第一步生成一和二羟甲基脲，然后羟甲基与氨基进一步缩合，得到可溶性树脂，如果用酸催化，易导致凝胶。产物需在中性条件下才能贮存。线性脲醛树脂以氯化铵为固化剂时可在室温固化。模塑粉则在130～160℃加热固化，促进剂如硫酸锌、磷酸三甲酯、草酸二乙酯等可加速固化过程。脲醛树脂主要用于制造模压塑料，制造日用生活品和电器零件，还可作板材粘合剂、纸和织物的浆料、贴面板、建筑装饰板等。由于其色浅和易于着色，制品往往色彩丰富瑰丽。脲醛树脂成本低廉，颜色浅，硬度高，耐油，抗霉，有较好的绝缘性和耐温性，但耐候性和耐水性较差。它是开发较早的热固性树脂1 / 11 之一。1924年，英国氰氨公司研制，1928年始出售产品，30年代中

期产量达千吨，80年代世界年产量已超过1.5Mt。制作塑料制品所用的脲醛树脂的数量仅占总产量的10%左右。在甲醛与尿素的摩尔比较低的情况下制得的脲醛树脂，与填料（纸浆、木粉）、色料、润滑剂、固化剂、稳定剂（六亚甲基四胺、碳酸铵）、增塑剂（脲或硫脲）等组分混合，再经过干燥、粉碎、球磨、过筛，即得脲醛压塑粉。压制脲醛塑料的温度140～150℃、压力25～35MPa，压制时间依制品的厚度而异，一般为10～60min。塑料制品主要是电气照明设备和电话零件等。脲醛树脂一般为水溶性树脂，较易固化，固化后的树脂无毒、无色、耐光性好，长期使用不变色，热成型时也不变色，可加入各种着色剂以制备各种色泽鲜艳的制品。脲醛树脂坚硬，耐刮伤，耐弱酸弱碱及油脂等介质，价格便宜，具有一定的韧性，但它易于吸水，因而耐水性和电性能较差，耐热性也不高。脲醛树脂合成机理比较复杂，一般认为分以下两步进行： 1)反应物为初期中间体尿素和甲醛在中性或微碱性介质中生成较稳定的一羟甲基脲、二羟甲基脲等：

酚醛树脂合成原理

酚醛树脂是由酚类化合物(如苯酚、甲酚、二甲酚、间苯二酚、叔丁酚、双酚A等)与醛类化合物(如甲醛、乙醛、多聚甲醛、糠醛等)在碱性或酸性催化剂作用下，经加成缩聚反应制得的树脂统称为酚醛树脂。酚与醛的反应是比较复杂的，由于苯酚与甲醛的摩尔比，所用催化剂的不同，加成与缩聚反应的速度和生成物也有差异。一、碱性催化剂的反应很多无机碱和有机碱都可用作碱性催化剂，常用的有氢氧化钠、氢氧化钡、氢氧化铵、氢氧化钙、乙胺等。1mol(有时高达2.5mol)甲醛在碱性催化剂条件下，加成反应占优势，而缩合反应进行较慢，生成的初期树脂为甲阶酚醛树脂，主要反应历程如下： 1、加成反应(羟甲基化) 苯酚与甲醛首先进行加成反应，生成1~3羟甲基苯酚 2、缩合反应(亚甲基化) 羟甲基酚进一步缩合形成初期树脂或称热固性酚醛树(resols)、甲阶树脂(A-stage resins)、一步树脂。 (1)、苯酚与羟甲基酚进行反应生成二(羟苯基甲烷) (2)、羟甲基酚之间进行反应 (3)、苯酚或羟甲基与二聚体或多聚体进行反应，多聚体之间进行反应。二、酸性催化剂的反应酸性催化剂是较强的酸，包括无机酸和有机酸，常用的有盐酸、硫酸、草酸、苯磺酸、石油磺酸、氯代醋酸等。在酸性催化反应中，一般采均用苯酚与甲醛的摩尔比大于1：0.9，生成的羟甲基与酚核的缩合速度远远超过甲醛与苯酚的加成速度，得到的树脂呈线型结构，是可熔的。因此称为热塑性酚醛树脂(novolak)或线型酚醛树脂。反应历程如下：酸性催化下甲醛被活化亚甲基化反应速度大于羟甲基化反应速度生成线型热塑性酚醛树脂。 (1)、甲醛与水结合可形成亚甲基二醇(HOCH2OH)，在酸性介质中，亚甲基二醇生成羟甲基正离子；(+CH2OH)羟甲基正离子在苯酚的邻位和对位上进行亲电取代反应，生成邻羟甲基苯酚和对羟甲基苯酚

脲醛树脂合成的基本原理

脲醛树脂合成的基本原理脲醛树脂合成过程中的变化非常复杂，对于反应机理至今人们不十分清楚。现有两种理论即传统理论和糖醛理论按照两种理论可合成不同结构和性能的脲醛树脂一、应用传统理论合成体型结构的脲醛树脂传统理论认为，脲醛树脂的合成主要分为两个阶段，第一个阶段羟甲基脲生成，为加成反应阶段；第二阶段树脂化，为缩聚反应阶段。 1、加成反应阶段尿素与甲醛在中性或弱碱性介质（PH 7~8）中进行羟基化反应。当甲醛与尿素的摩尔比（F/U）≤1时生成稳定的一羟基甲基脲； H2N-CO-NH2+CH2O →H2N-CO-NHCH2OH 然后再与甲醛反应生成二羟甲基脲 H2N-CO-NHCH2OH + CH2O →HOH2CHN-CO-NHCH2OH 还可以生成少量的三羟甲基脲、四羟甲基脲，但是到目前为止还未分离出四羟甲基脲。一羟甲基脲、二羟甲基脲和三羟甲基脲的反应速度比为9：3：1。 2、缩聚反应阶段羟甲基脲中含有活泼的羟甲基（-CH 2 OH），可进一步缩合生成聚合物。由于在碱性条件下缩聚反应很慢，只有在微酸介质（PH 4~6）中，生成的一羟甲基脲和二羟基脲在高温下羟甲基脲怀未反应的尿素、羟甲基与羟甲基之间进行亚甲基化反应，形成各种缩聚物的中间体。反应基本上有5种形式，典型的反应有：一羟甲基脲与相邻分子胺基上的氢缩合脱水形成亚甲基键。 H 2N-CO-NHCH 2 OH+H 2 N-CO-NHCH 2 OH → H 2 N-CO-NHCH 2 NH-CO-NHCH 2 OH + H 2 O 相邻两分子的羟基甲基发生缩合形成二亚甲基醚键并放出水。 HOCH 2NH-CO-NHCH 2 OH + HOCH 2 NH-CO-NHCH 2 OH → HOCH 2NH-CO-NHCH 2 NH-CO-NHCH 2 OH+H 2 O

常规脲醛树脂生产工艺

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常规脲醛树脂生产工艺脲醛树脂是国内外木材工业的主要粘合剂.由于它胶合强度高、固化快、操作性好、生产成本低、原料丰富易得等一系列优点而得到广泛应用.但是脲醛树脂所含的游离甲醛具有毒性,树脂中的游离甲醛含量越低,其毒性就越小.降低脲醛树脂中游离甲醛的含量有各种各样办法,其中最有效的方法是降低甲醛对尿素的摩尔比,但减少甲醛的用量,将会带来脲醛树脂生产工艺复杂化、终点控制难、树脂固化时间延长和树脂胶合强度和储存稳定性降低等缺点.所以寻找一种有效消除低甲醛/尿素(Ｆ/Ｕ)摩尔比带来弊病的方法是很有现实意义的.本研究采用低Ｆ/Ｕ摩尔比合成脲醛树脂,从树脂合成的原理出发,通过实验找出最适宜的加料次数、加料比、加料时间,并确定树脂合成过程中最适宜的ｐＨ值、反应温度和反应时间,从而制备出低含醛量、稳定性好的脲醛树脂. 脲醛树脂的生产工艺规程有以下内容： 1.原料的检验。主要是检验甲醛和尿素的质量是否符合要求。根据甲醛的浓度和尿素的纯度，计算工艺配方中甲醛和尿素的用量。 2.备料。在脲醛树脂生产时一般总是先加甲醛，用泵把甲醛打入计量罐内，经计量后送入反应锅内，没有计量罐的可以把甲醛称量后用真空泵抽入反应锅内。尿素一般用磅秤称量。 3.搅拌与升温。经过计量的甲醛加入反应锅后，开动搅拌器加碱调PH 值至规定值，同时开蒸汽升温，由于尿素和甲醛的反应整甲醛溶液的是放热反应，因此在加尿素后，加热至一定的温度后应立即关汽，靠反应自发热升温至规定的温度，并在规定的温度保温一段时间。蒸汽加热时关汽的温度随设备材料及反应液用量多少而定。一般小反应锅用量少，反应热小，关汽温度稍高，另外还和所用蒸汽压力有关，蒸汽压力大，则关汽温度应低些。 4．反应液介质的PH值反应液介质的PH值对脲醛树脂合成是很重要的条件因素，在规程中应明确地规定：在反应开始时PH值应该是多少，升温至规定温度后, PH值又应在什么范围内,当保温结束后，PH 应该是多少.当用酸或氯化铵调酸处理时，PH 值也要有一定的范围。 5．反应终点。反应终点是脲醛树脂质量的关键。反应终点一般用4号涂料杯测定树脂液从杯中流出的时间（s）。一般规定在某一温度下测定树脂液流出的时间（有一个比较窄的范围）；或者用树脂液在水中的混浊度表示，如规定取出的树脂液滴在20 ℃的水中出现混浊时为终点等。 6. 反应终点后的处理。反应终点到达后首先应立即中和，即在到达反应终点后立即加碱，使反应树脂液的PH 值升高至规定的数值，同时应开冷却水进行降温处理 7. 称量和保管。脲醛树脂制成后，冷却到规定的温度后可以放料，放料时应过磅计量，记录每一锅胶液的产量。成品脲醛树脂最好贮存在塑料桶内，避免与铁接触，存放在阴凉处。生产脲醛树脂的工艺流程

三聚氰胺甲醛树脂的合成实验

实验六三聚氰胺/甲醛树脂的合成一、实验目的 1.了解三聚氰胺/甲醛树脂的合成方法及层压板制备； 2.了解溶液聚合和缩合聚合的特点。二、实验原理三聚氰胺(M)-甲醛树脂(F)以及脲醛树脂通常称为氨基树脂。三聚氰胺/甲醛树脂是由三聚氰胺和甲醛缩合而成。缩合反应是在碱性介质中进行，先生成可溶性预缩合物：这些缩合物是以三聚氰胺的三羟甲基化合物为主，在PH值为8-9时，特别稳定。进一步缩合（如：N-羟甲基和NH-基团的失水）成为微溶并最后变成不溶的交联产物。如：三聚氰胺一甲醛树脂吸水性较低，耐热性高，在潮湿情况下，仍有良好的电气性能，常用于制造一些质量要求较高的日用品和电气绝缘元件。三、主要仪器与试剂 (1)仪器三颈瓶(250mL，1个)，搅拌器(1套)，温度计(2支)，回流冷凝管(1支)，滤纸（若干张），恒温浴(1套)，滴管(数支)，量筒(5mL或10mL，1支)，培养皿（1个）。

(2)试剂三聚氰胺(31.5g) ，甲醛水溶液(36%，50mL) ，乌洛托品(六亚甲基四胺，0.12g) ，三乙醇胺(0.15g，2-3滴) 。四、流程图、实验步骤及现象 (1)流程图 (2)实验步骤及现象

五、讨论 1.三聚氰胺/甲醛树脂质量的主要因素在三聚氰胺/甲醛树脂形成过程中，原料摩尔比、反应介质的pH值、原材料质量以及反应终点控制等，都是影响树脂质量的重要因素。 (一)摩尔比的影晌三聚氰胺与甲醛的摩尔比影响反应速度和树脂性能。摩尔比低，生成的羟甲基少，未反应的活泼氢原子就多，羟甲基和未反应的活泼氢原子之间，缩合失去一分子水，生成亚甲基键(一步反应)。摩尔比高，生成的羟甲基多，羟甲基与羟甲基之间的反应是先缩合失去1分子水生成醚键，再进一步脱去1分子甲醛生成亚甲基键(两步反应)。所以摩尔比愈高，树脂稳定性愈好，但游离醛含量也随之增高。 (二)pH值的影响三聚氰胺与甲醛反应时，介质pH值对树脂性能有很大影响，如反应开始就在酸性条件下反应，会立即生成不溶性的亚甲基三聚氰胺沉淀。生成的亚甲基三聚氰胺已失去反应能力，因此，不能用它继续制胶。所以，开始反应时要将甲醛的pH值调至8.5-9.0，以保证反应过程中的pH值在7.0-7.5之间(因甲醛有康尼查罗反应pH值会下降)，即在微碱性条件下生成稳定的羟甲基三聚氰胺，进一步缩聚成初期树脂。因为三聚氰胺比较活泼，所以作为浸渍用树脂不宜在酸性介质下进行。 (三)原材料质量的影响主要是甲醛中铁含量不能超过标准，铁含量高在树脂合成时，影响pH值的准确测定，在反应过程中用氢氧化钠调节甲醛的pH值时，Fe3+和OH-结合生成 Fe(OH) 3沉淀，在浸渍纸时，Fe(OH) 3 浮出来附着在纸表面，热压后造成板外观不

酚醛树脂合成原理介绍

酚醛树脂合成原理介绍 ( 一)合成反应酚醛树脂的合成反应分为两步，首先是苯酚与甲醛的加成反应，随后是缩合及缩聚反应。即： 1、加成反应在适当条件下，一元羟甲基苯酚继续进行加成反应，就可生成二 ( 一)合成反应酚醛树脂的合成反应分为两步，首先是苯酚与甲醛的加成反应，随后是缩合及缩聚反应。即： 1、加成反应在适当条件下，一元羟甲基苯酚继续进行加成反应，就可生成二元及多元羟甲基苯酚： (2)缩合及缩聚反应缩合及缩聚反应，随反应条件的不同可以发生在羟甲基苯酚与苯酚分子之间，也可发生在各个羟甲基苯酚分子之间，包括：

等等。缩合反应不断进行的结果，将缩聚形成一定分子量的酚醛树脂，由于缩聚反应具有逐步的特点，中间产物相当稳定因而能够分离而加以研究。多年来研究分析通常认为，影响酚醛树脂的合成、结构及特性的主要因素为如下四点： (1)原料的化学结构； (2)酚与醛的摩尔比； (3)反应介质的酸、碱性； (4)生产操作方法。酚醛树脂机理(二)合成3热塑结构(5) 时间:2009-03-12来源:酚醛树脂网作者:admin 点击: 31次酚醛树脂泛指酚(苯酚、甲酚、二甲酚、间苯二酚等)与醛(甲醛、乙醛、糠醛等)合成的树脂，其中以苯酚与甲醛合成的苯酚甲醛树脂最为重要，它的产量占酚醛类树脂的首位，应用也最广

酚醛树脂泛指酚(苯酚、甲酚、二甲酚、间苯二酚等)与醛(甲醛、乙醛、糠醛等)合成的树脂，其中以苯酚与甲醛合成的苯酚甲醛树脂最为重要，它的产量占酚醛类树脂的首位，应用也最广泛。合成酚醛树脂的催化剂有酸、碱两大类，前者多用盐酸、草酸，有时也用磷酸、硫酸等其他酸；后者多用氨水、氢氧化钠，有时也用氢氧化钡、氧化镁、苯胺等作为辅助催化剂。近年来对采用金属盐类作为酚醛树脂合成的催化剂，有了更多的研究和应用。此外还有用酶、其他有机酸作为催化剂的报道。据酚醛树脂网(专家介绍，酚醛树脂在合成反应阶段分子量逐步增长，合成终点维持在线型及带支链的结构，相对分子质量一般均低于1000，特殊应用场合要高一些，甚至高于4000。酚醛树脂在应用于各种制品的成型过程必须要发生交联反应，使之形成三向网络大分子结构，相对分子量可谓无限大。三向网络结构可促进制品使用性能更加理想。促进交联的助剂包含固化剂和固化促进剂，六亚甲基四胺是最常用的固化剂，而固化促进剂可采用对甲苯磺酰氯和苯磺酰氯。表2-3 Novolak中各种异构体的含量关于Novolak的软化点，据酚醛树脂网(专家介绍，除与反应延续时间有关外还受起始的苯酚/甲醛摩尔比影响。如表2-4：表2-4 软化点与苯酚/甲醛摩尔比对照表

脲醛树脂制备

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脲醛树脂的制备 1、原材料对质量的影响脲醛树脂是由尿素、甲醛、催化剂等合成，原材料对脲醛树脂的质量有很大的影响，必须严格控制。、尿素尿素中的杂质如缩二脲、游离氨和硫酸盐对脲醛树脂的反应和性能影响较大 1）、缩二脲是尿素在制造过程中高温时两个尿素分子缩合脱去一个分子氨而产生的。缩二脲的含量应小于%，若超过这个范围，则对脲醛树脂的耐久性影响较大，如含量为1%时，2个月之后脲醛树脂的粘接强度有明显下降。 2）、游离氨在生产尿素时，反应不完全，游离氨含量就高。游离氨含量不应大于%，超过之后就会使初始反应液PH增高，直接影响脲醛树脂的粘接强度和耐久性。 3）、硫酸盐含量尿素中的硫酸盐一般以硫酸铵的形式存在，硫酸铵与甲醛能发生如下的反应 2（NH 2） 2 SO4 + 6CH 2 O→（CH 2 ） 6 N 4 + 2H 2 SO 4 + 6H 2 O，由此可见硫酸盐含量越高，在加热和缩聚过程中反应介质PH值降低的极限值，并伴有热

量放出。这样，在加成阶段就会使反应液在最初失去透明而成乳白色，生成了不溶于水的亚甲基脲沉淀，此时合成反应已不能再继续进行。尿素中的硫酸盐含量也影响脲醛树脂的粘接强度，当含量大于%时，储存24h粘接强度就开始下降。因此，尿素中硫酸盐的含量不大于%。、甲醛甲醛溶液的浓度，甲醇、甲酸和铁的含量对脲醛树脂的合成与性能有一定的影响。 1）、甲醛含量其他条件相同。甲醛含量高，反应速度快，树脂固含量亦高；反之，甲醛含量低，反应速度慢，树脂固含量低，如果甲醛含量低，为了提高固含量就要脱水，不仅廷长了操作时间，也消耗大量能源，所以要求甲醛含量为~%(质量) 2）、甲醇含量甲醛溶液中的甲醇含量一般为6%~12%，一部分是由于制造时甲醇氧化不完全残留的，另一部分是为防止甲醛聚合，作为阻聚剂人为加入去的。甲醇对甲醛的阻聚作用是由于甲醇与甲醛的水合物甲二醇生成半缩醛，进而生成缩醛，使甲醛聚合的机会大大减少所致，其反应而下：

脲醛树脂的合成 (1)

目录1 目的............................................................................ (1) 2 综述............................................................................ (2) 脲醛树脂概述............................................................................ .. (2) 脲醛树脂的含义............................................................................ . (2) 脲醛树脂的概述............................................................................ . (2) 脲醛树脂的特点............................................................................ (3)

脲醛树脂的组成............................................................................ (3) 脲醛树脂的应用及用途............................................................................ .5 脲醛树脂的改性............................................................................ . (5) 脲醛树脂的合成方法............................................................................ .. (7) 脲醛树脂的生产工艺流程 (7) 脲醛树脂的原料配比 (8) 脲醛树脂的生产工艺 (8) 脲醛树脂的质量指标 (9)

常规脲醛树脂生产工艺

脲醛树脂的合成

目录 1目的............................................................................ (1) 2综述............................................................................ (2) 2.1脲醛树脂概述............................................................................ .. (2) 2.1.1脲醛树脂的含义............................................................................ . (2) 2.1.2脲醛树脂的概述............................................................................ . (2) 2.1.3脲醛树脂的特点............................................................................ (3) 2.1.4脲醛树脂的组成............................................................................ (3)

2.1.5脲醛树脂的应用及用途............................................................................ .5 2.2脲醛树脂的改性............................................................................ . (5) 2.3脲醛树脂的合成方法............................................................................ .. (7) 2.3.1脲醛树脂的生产工艺流程 (7) 2.3.2脲醛树脂的原料配比 (8) 2.3.3脲醛树脂的生产工艺 (8) 2.3.4脲醛树脂的质量指标 (9) 2.3.5工艺特点............................................................................ . (9) 3环保型脲醛树脂的综合性研究............................................................................

常规脲醛树脂生产工艺

常规脲醛树脂生产工艺公司内部编号：（GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI-

2019家具材料思考题答案

家具材料总复习概论部分思考题： 1.家具材料的概念和主要作用。概念：在家具设计和制造的范畴里，家具材料是指用于家具主体结构制作、家具表面覆面装饰、局部粘接和零部件紧固的与家具相关的各种材料总称。主要作用：家具设计中，对材料性能的把握和对材料语言的理解和诠释，是家具设计风格产生和家具实体制作实现的必要基础和充分条件。进行家具设计时，首先应该考虑的就是材料因素，要根据家具的功能选择适宜的材料，并利用不同材料的特性，将其有机地组合在一起，使其各自的性能和美感得以体现和深化。 2.家具材料的选择原则主要有哪些？功能协调性原则、装饰美学性原则（材料种类、颜色、透明性）、加工适应性原则、经济实用性原则、环境友好原则（安全、无毒、无污染） 3.家具材料的分类主要包括哪几种方法？答：按家具材料的化学性质分类、用途和主辅作用（结构材料，表面装饰材料和辅助材料）、软硬程度（软质材料，半硬质材料和硬质材料）、来源（天然--主要指木材、竹材、藤材、石材、及其他天然纤维装饰织物，这些材料在具有古典风格以及田园风格的家具制造中采用较多，也在不同风格的家具包覆材料中有广泛应用、人工--主要包括塑料、化学纤维、金属、玻璃、以及合成树脂胶粘剂等，该类材料在具有现代风格的塑料家具、金属家具、玻璃家具以及各种形式的软体家具制造中以及家具表面涂饰中被广泛采用） 4.家具材料的一般性质主要指哪几个方面？答：物理--密度（表示和评价家具材料的重要指标）、孔隙率、吸湿吸水性、导热性、耐热耐寒性力学性质--强度（抗压、抗拉、抗弯曲、抗剪切、耐磨损、抗冲击）、弹性（决定缓冲性能）、塑性装饰性--指由材料的质感、色彩纹理以及形状尺寸所表现出的综合视觉效果化学稳定性--受外界环境条件作用时，不易发生化学变化（如腐朽、老化、锈蚀等）的性能成型加工及表面加工性能 5.家具材料的吸湿吸水性对强度有何影响？根据干缩湿涨、纤维饱和点等方面进行回答 6.什么是绿色家具材料？从材料的使用功能、加工性能、表现力以及对环境的协调性等方面分析一下，在目前常用的各种家具材料中，你认为哪一种最有发展前景。答：在家具设计上，符合人体工程学原理，具有科学性，减少多余功能，在正常和非正常使用情况下，不会对人体产生不利影响和伤害；在家具材料选用上，符合有关环保标准要求，遵循材料利用绿色化的原则，实现家具用材的多样化、天然化、实木化、绿色化、环保化；在家具生产中，对生产环境不造成污染(清洁生产)、节能省料，并尽可能延长产品使用周期，让家具更耐用，从而减少再加工中的能源消耗；在家具包装上，其材料是洁净、安全、无毒、易分解、少公害、可回收；在家具使用中，没有危害人类健康的有害物质或气体出现，即使不再使用，易于回收和再利用 o.绿色设计是绿色家具的核心 o.绿色材料是绿色家具的基础 o.绿色生产是绿色家具的关键人造板部分思考题： 1.人造板的主要性能特点？答：幅面尺寸和厚度范围大，尺寸稳定变形小，质地均匀、利用率高，表面平整光洁，易于进行各种形式的机械加工和表面装饰加工，物理力学性能良好；采用人造板生产的板式家具结构简单大方、造型新颖时尚，可以满足当代人快节奏、多变化的生活方式对家具产品的时代潮流需求；人造板在许多性能上优于天然木材，这种板材既保持了天然木材的一些基本特点，又克服了木材的一些固有的天然缺陷 2.常用的家具用人造板主要包括哪些品种？答：胶合板、刨花板、中密度纤维板、细木工板和各种类型的贴面装饰人造板 3.什么是胶合板的构成原则？简述单板层积材和集成材的主要结构特点以及用途。答：对称原则：以胶合板的对称中心向两侧分布的对应层，其单板的树种、厚度、纤维方向、层数、制造方法和含水率等都必须相同，以避免产生应力和翘曲变形。层间纹理排列原则：相邻层单板纤维纹理方向互相垂直。

酚醛树脂与缩聚反应

酚醛树脂与缩聚反应集团文件版本号：（M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988）

酚醛树脂与缩聚反应酚醛树脂是世界上人工合成的第一类树脂材料，它具有良好的耐酸性能、力学性能、耐热性能，而且由于它原料易得，合成方便，目前仍被广泛应用。在高中教材里，酚醛树脂作为缩聚反应的典例，阐述了单体分子聚合成高分子的一种形式。与加聚反应不同，单体分子在发生缩聚反应时，生成的不仅仅是高分子化合物，还有小分子物质（如水）生成。也正是因为单体间缩去小分子物质，才成为有机物彼此连接成链状或体型的直接诱因。一、酚醛树脂的生成和缩聚反应原理缩聚反应是指单体间相互反应，生成高分子化合物同时生成小分子的聚合反应。是由和在催化剂条件下缩聚而成。反应机理是苯酚羟基邻位上的两个氢原子比较活泼，与甲醛醛基上的氧原子结合为水分子，其余部分连接起来成为高分子化合物——酚醛树脂。反应的方程式可以表示为：如果采用不同的催化剂，苯酚羟基对位上的氢原子也可以和甲醛进行缩聚，使分子链之间发生交联，生成体型酚醛树脂，如图：体型酚醛树脂绝缘性很好，是用作电木的原料。另外，以玻璃纤维作骨架，以酚醛树脂为肌肉，组合固化制成复合材料即玻璃钢。二、脲醛树脂的制备在教材244页选做实验上，尿素晶体和甲醛溶液在盐酸做催化剂的条件下反应制取脲醛树脂。反应原理为：反应中尿素分子中氨基上两个氢原子比较活泼，与甲醛醛基上氧原子结合生成水分子，其余部分相互连接为高分子化合物脲醛树脂，此反应原理与酚醛树脂的生成极为相似。实验操作很简单，只需用力振荡试管3分钟(使尿素晶体和甲醛溶液充分接触发生反应)，试管中即有白色粘稠固体生成，白色固体可溶于正丁醇等有机溶剂。脲醛树脂通常可作为密度板的粘胶剂。三、知识的延伸还有其他类似的缩聚反应，如糠醛可以代替甲醛和苯酚生成糠醛树脂，反应原理直接迁移过来即可。反应原理可以表示为：苯酚羟基邻位上两个活泼氢原子与糠醛分子醛基上氧原子结合生成水，其余部分生成高分子化合物。糠醛树脂现在在工业上大多用于玩具制造。缩聚反应是高中化学重要的有机反应类型之一，酚醛树脂的生成是该类型反应重要的应用示例，举一反三，希望同学们深刻理解反应实质，为接下来学习羧酸和醇通过酯化反应缩聚生成聚酯，理解氨基酸分子间缩合生成多肽和蛋白质打下很好的基础。

实验四脲醛树脂的合成与应用

实验四脲醛树脂的合成与应用脲醛树脂是由尿素与甲醛经加成聚合反应制得的热固性树脂。产物的结果比较复杂，直接受尿素与甲醛的摩尔比、反应体系的PH值、反应温度、时间等条件的影响。例如：当在酸性条件下反应时，产物是不溶于水和有机溶剂的聚次甲基脲：在碱性条件下发生反应时，则生成水溶性的一羟甲基脲或二羟甲基脲等等。脲醛树脂具有毒性小、固化后透明性高、胶缝无颜色、原料充足、价格低廉等优点，主要作为粘合剂用于建筑、塑料、涂料、纺织等行业。一、实验目的了解脲醛树脂性质、用途，掌握其合成方法。二、实验原理脲醛树脂合成机理比较复杂，一般认为分以下两步进行： 1)反应物为初期中间体尿素和甲醛在中性或微碱性介质中生成较稳定的一羟甲基脲、二羟甲基脲等： 2)缩聚反应(树脂化) 羟甲基脲中含有活泼的羟甲基，可进一步缩合生成聚合物．由于碱性条件下缩聚反应很慢，所以调节在微酸介质中，羟甲基脲和未反应的尿素、羟甲基与羟甲基之间进行亚甲基化反应，

典型的反应有还有甲醛和亚氨基之间的缩合，可生成低交联度的线型脲醛树脂，加热或加入固化剂能加速反应的进行，羟甲基和氨基能进一步缩合，交联成体型网状结构。三、实验步骤： 1)碱性加成阶段在装有回流冷凝器、温度计、搅拌磁子的250 mL 三颈烧瓶中，注入15mL质量分数为37％甲醛水溶液，开启搅拌器加热搅拌至30~C保温。加入尿素5 g，，按2：1质量比，分二次投料，慢慢加入第一批尿素溶液，等全部溶解后，缓慢升温到70℃，反应l5min．保温结束后，加入第二批尿素溶液，缓慢升温到90℃，保温反应30 min，则加成反应结束．呈现粘稠乳白色悬浮液。 2)把白色悬浮液倒入纸杯中，加入5g填料，充分搅拌均匀。 3)加入2mL磷酸，搅拌均匀后，静置10min，得到均匀的固体。实验现象：碱性加成阶段，随着温度的升高，尿素不断溶解，反应液逐渐由无色透明转为乳白色液体，最后得到粘稠的乳白色悬浮液;分

脲醛树脂

脲醛树脂尿素与甲醛反应得到的聚合物。又称脲甲醛树脂。英文缩写UF。加工成型时发生交联，制品为不溶不熔的热固性树脂。固化后的脲醛树脂颜色比酚醛树脂浅，呈半透明状，耐弱酸、弱碱，绝缘性能好，耐磨性极佳，价格便宜，但遇强酸、强碱易分解，耐候性较差。概述脲醛树脂 urea-formaldehyde resins 商品名Beetle。又称尿素甲醛树脂，简称UF，平均分子量约10000。尿素与37%甲醛水溶液在酸或碱的催化下可缩聚得到线性脲醛低聚物，工业上以碱作催化剂，95℃左右反应，甲醛/尿素之摩尔比为1.5～2.0，以保证树脂能固化。反应第一步生成一和二羟甲基脲，然后羟甲基与氨基进一步缩合，得到可溶性树脂，如果用酸催化，易导致凝胶。产物需在中性条件下才能贮存。线性脲醛树脂以氯化铵为固化剂时可在室温固化。模塑粉则在130～160℃加热固化，促进剂如硫酸锌、磷酸三甲酯、草酸二乙酯等可加速固化过程。脲醛树脂主要用于制造模压塑料，制造日用生活品和电器零件，还可作板材粘合剂、纸和织物的浆料、贴面板、建筑装饰板等。由于其色浅和易于着色，制品往往色彩丰富瑰丽。脲醛树脂成本低廉，颜色浅，硬度高，耐油，抗霉，有较好的绝缘性和耐温性，但耐候性和耐水性较差。它是开发较早的热固性树脂之一。1924年，英国氰氨公司研制，1928年始出售产品，30年代中期产量达千吨，80年代世界年产量已超过1.5Mt。制作塑料制品所用的脲醛树脂的数量仅占总产量的10%左右。在甲醛与尿素的摩尔比较低的情况下制得的脲醛树脂，与填料（纸浆、木粉）、色料、润滑剂、固化剂、稳定剂（六亚甲基四胺、碳酸铵）、增塑剂（脲或硫脲）等组分混合，再经过干燥、粉碎、球磨、过筛，即得脲醛压塑粉。压制脲醛塑料的温度140～150℃、压力25～35MPa，压制时间依制品的厚度而异，一般为10～60min。塑料制品主要是电气照明设备和电话零件等。脲醛树脂一般为水溶性树脂，较易固化，固化后的树脂无毒、无色、耐光性好，长期使用不变色，热成型时也不变色，可加入各种着色剂以制备各种色泽鲜艳的制品。脲醛树脂坚硬，耐刮伤，耐弱酸弱碱及油脂等介质，价格便宜，具有一定的韧性，但它易于吸水，因而耐水性和电性能较差，耐热性也不高。组成

合成实用工艺学课后习题

第一章绪论一、填空题 1、对于均相反应体系，搅拌器的作用主要是__加速传热_；对于非均相反应体系，搅拌器则有___加速传热和____传质__的双重作用。 2、工业上合成树脂的干燥方法，主要是_气流干燥机沸腾干燥_。当树脂含有机溶剂时，或粉状树脂对空气的热氧化作用敏感时，则用加热的____氮气__作为载热体进行干燥； 3、工业上当合成树脂含水时，通常用加热的_____空气__作为载热体进行干燥；二、选择题 1、对于低粘度聚合物的溶液聚合反应釜应选择（D）搅拌器。 A、锚式 B、平浆式 C、螺带式 D、旋浆式 2、C4馏分中所含的丁烷、丁二烯、丁烯各异构体的沸点非常相近，可通过（`C）的方法进行分离。 A、闪蒸 B、水蒸气蒸馏 C、萃取精馏 D、减压蒸馏 3、对于高粘度流动性差的合成橡胶的溶液聚合反应釜应选择（ C ）搅拌器。 A、锚式 B、平浆式 C、螺带式 D、旋浆式三、判断题 1、聚合物的形态可能是坚硬的固体物、高粘度熔体或高粘度溶液，所以不能用一般的产品精制方法如蒸馏、结晶、萃取等方法对聚合物进行精制。（对） 2、经分离操作的合成橡胶，含水量40%-50%，可以用气流干燥或沸腾干燥的方法进行干燥。（错） 3、一般潮湿的合成橡胶胶粒采用箱式干燥机或挤压膨胀干燥机进行干燥。（对）第二章生产单体的原料路线一、填空题 1、从油田开采出来未经加工的石油称为原油。 2、石油裂解生产烯烃时，液态烃在高温裂解区的停留时间仅为，目的是为了减少副反应、提高烯烃的收率。二、选择题 1、石油裂解气经精制分离得到的主要产品中，丙烯收率为（ D ）。） A、25%～26% B、11%～12% C、29%～30% D、16%～18% 2、石油裂解气经精制分离得到的主要产品中，乙烯收率为（A）。 A、25%～26% B、11%～12% C、29%～30% D、16%～18% 3、C4馏分中所含的丁烷、丁二烯、丁烯各异构体的沸点非常相近，可通过（` C）的方法进行分离。 A、闪蒸 B、水蒸气蒸馏 C、萃取精馏 D、减压蒸馏

酚醛树脂的聚合原理、方法及运用

酚醛树脂的聚合原理、方法及其应用应化1102班柳宗 0121114450208 摘要：酚醛树脂也叫电木，又称电木粉。原为无色或黄褐色透明物，市场销售往往加着色剂而呈红、黄、黑、绿、棕、蓝等颜色，有颗粒、粉末状。耐弱酸和弱碱，遇强酸发生分解，遇强碱发生腐蚀。不溶于水，溶于丙酮、酒精等有机溶剂中。苯酚与甲醛缩聚而得。酚醛树脂主要用于制造各种塑料、涂料、胶粘剂及合成纤维等。关键词：酚醛树脂聚合原理聚合方法酚醛树脂的应用正文：酚醛树脂是世界上人工合成的第一类树脂材料，它具有良好的耐酸性能、力学性能、耐热性能，而且由于它原料易得，合成方便，目前仍被广泛应用。在高中教材里，酚醛树脂作为缩聚反应的典例，阐述了单体分子聚合成高分子的一种形式。与加聚反应不同，单体分子在发生缩聚反应时，生成的不仅仅是高分子化合物，还有小分子物质（如水）生成。也正是因为单体间缩去小分子物质，才成为有机物彼此连接成链状或体型的直接诱因。缩聚反应是指单体间相互反应，生成高分子化合物同时生成小分子的聚合反应。酚醛树脂是由苯酚和甲醛在催化剂条件下缩聚而成。反应机理是苯酚羟基邻位上的两个氢原子比较活泼，与甲醛醛基上的氧原子结合为水分子，其余部分连接起来成为高分子化合物——酚醛树脂。如果采用不同的催化剂，苯酚羟基对位上的氢原子也可以和甲醛进行缩聚，使分子链之间发生交联，生成体型酚醛树脂。体型酚醛树脂绝缘性很好，是用作电木的原料。另外，以玻璃纤维作骨架，以酚醛树脂为肌肉，组合固化制成复合材料即玻璃钢。苯酚和甲醛的合成反应是一个较复杂的反应过程，目前公认的看法认为苯酚和甲醛之间反应合成酚醛树脂的反应是一种缩聚反应。其生产工艺的基本原理是由一种或几种单体化合物合成聚合物的反应。缩聚反应具有逐步的性质，中间形成物具有相当稳定的性能。苯酚和甲醛两种物质发生反应时根据缩聚反应条件的差异可以形成两大类树脂，即热固性酚醛树脂和热塑性酚醛树脂。其中需要注意的是酚醛的化学结构是影响酚醛树脂合成及性能的主要因素。在选择原料时其中对酚类物质的要求是：酚分子中必须具有2个以上的官能度。酚环上连有供电子基时反应速度会加快；连有吸电子基时，反应速度会变慢。在选用醛类物质时，没有多高的要求，工业上一般都是使用甲醛的。 ( 一)合成反应酚醛树脂的合成反应分为两步，首先是苯酚与甲醛的加成反应，随后是缩合及缩聚反应。即： 1、加成反应在适当条件下，一元羟甲基苯酚继续进行加成反应，就可生成二 ( 一)合成反应酚醛树脂的合成反应分为两步，首先是苯酚与甲醛的加成反应，随后是缩合及缩聚反应。即： 1、加成反应在适当条件下，一元羟甲基苯酚继续进行加成反应，就可生成二元及多元羟甲基苯酚：