9011-05-6
中文名稱
脲醛
英文名稱
Urea formaldehyde
CAS
9011-05-6
分子式
C2H6N2O2
MDL 編號
MFCD01777419
分子量
90.08
MOL 文件
9011-05-6.mol
更新日期
2024/10/27 19:36:19
9011-05-6 結構式
基本信息
中文別名
尿素甲醛樹脂脲甲醛樹脂
脲醛樹脂
脲醛樹脂膠粘劑NQ-20
脲與甲醛的聚合物
羥甲基脲樹脂
水泥石棉板,纖維閃石
聚諾昔林
脲醛注射粒
三聚氰(酰)胺-甲醛樹脂
甲醛尿素
脲醛
雙羥甲基脲
尿素甲醛
脲醛樹脂(5011型)
脲醛預縮液
脲醛樹脂(563型)
脲醛模塑料UFIP-A105
苯酚改性脲醛樹脂
氨基塑料粉
英文別名
UREA-FORMALDEHYDE RESINacrisinfs017
aerolite300
aerolitea300
aeroliteffd
agroform
amikol65
anaflex
basf
bc20(polymer)
bc40
bc40(polymer)
bc77
beckamine21-511
beckaminenf5
beckaminep136
beckaminep138
beckaminep138-60
beckaminep196m
beetle212-9
所屬類別
催化劑及助劑：聚合物
應用領域
用途一
用于壓制民用電器制件、日用制件、機械配件、各式鈕扣、器皿把手、旋鈕、裝飾件等用途二
用于制造粘合劑用途三
用于木材、膠合板、家具制造，農機具修理及其他竹木材料的粘結劑用途四
用于制造纖維板、泡花板及竹器木材膠粘劑，也用于織物和紙張?zhí)幚韯┑?/span>用途五
用于壓制或注射電器、儀器外殼及民用電器模板、零件等用途六
用于生產民用電器面板、零件用途七
用于制瓶蓋和鈕扣等日用品用途八
用于木材粘接劑、水庫、鉆井堵漏劑、紡織物整理劑用途九
生產人造板用途十
用于木材、膠合板、家具制造、農機具修理及其他竹木材料的粘接劑，織物和紙張的處理劑，還可用于塑制民用電器、瓶蓋和鈕扣等日用品。常見問題列表
熱固性樹脂
脲醛樹脂又稱尿素甲醛樹脂，是一種無色、無臭、無毒、透明的熱固性樹脂，變定前能溶于水，易固化，固化時放出低分子物、耐光性優(yōu)良，長時間使用后不變色，成型時受熱固化亦不變色，能耐礦物油。由尿素H2NNH2和甲醛按一定配比再加少量的正離子改性劑(四乙撐五胺)、甘油和固化劑(六甲撐四胺)在弱酸的條件下進行反應而成，低分子量的為能溶于水的無色透明至淺白色液體；高分子量的為白色固體。比重1.48～1.52，熱變形溫度在128～138℃，176℃開始熱解，并釋放出甲醛。當加熱到200℃以上時，則逸出CO，CO2，NH3及氰化物等熱解產物。用適當的催化劑可以固化，產物為無味、耐光性良好的固體。耐水性、耐老化性及機械強度略次于酚醛樹脂。在未固化的漿料中加入填料等可制得壓塑粉，因著色性好，可制造色彩鮮艷的日用品而著稱。主要用作塑料、涂料、膠粘劑、日用品、織物和紙張?zhí)幚韯?br />
圖1為脲醛樹脂分子結構式。
脲醛樹脂由其用途的不同而用不同方法生產。脲和甲醛以摩爾比1：1.5～1.6配料，在草酸催化下，在弱酸性水溶液中生成模塑粉用樹脂，在與填料、顏料及其他添加劑混合后烘干、粉碎、研磨并造粒，即得脲醛模塑粉(或稱壓塑粉)。價廉而色彩鮮艷，耐油，不受弱堿和有機溶劑影響。主要用來制造日用品及對耐水性和電氣性能要求不高的工業(yè)品。脲和甲醛在摩爾比1：1.8～2.5時，在弱酸性水溶液中可制造低分子脲醛樹脂溶液。可用于制造粘合劑，是粘合劑中用量最大的品種，廣泛用于木材加工行業(yè)，也可用于浸漬紙張，經改性后還可浸漬織物。用丁醇改性的脲醛樹脂可以用來改進醇酸樹脂涂料涂層的硬度和耐水性。另外，用空氣作泡沫的高度交聯脲醛塑料，可隔音、隔熱且非常耐燃，常用作隔熱板等建筑材料。為提高脲醛樹脂的耐水性，常用三聚腈胺共縮聚進行改性。
脲醛樹脂合成原理
尿素與甲醛都是富于反應活性的物質，尿素是陰離子反應體，甲醛是陽離子反應體。尿素和甲醛之間的反應分為兩個階段：第一階段是在中性或弱堿性介質中，首先進行加成(羥甲基化)反應，生成一羥、二羥和三羥甲基。第二階段是在酸性介質中，羥甲基化合物之間脫水縮合，生成水溶性樹脂，此樹脂狀產物在加熱或酸性固化劑存在下即轉變成體型樹脂。(1) 加成反應
1.1 在中性或弱堿性介質中，尿素和甲醛首先進行加成(羥甲基化)反應，生成初期中間體一羥，然后再生成二羥，這些羥甲基衍生物是構成未來縮聚產物的單體。
1.2 1摩爾的尿素與不足1摩爾的甲醛進行反應，生成一羥甲脲；1摩爾的尿素與大于1摩爾的甲醛進行反應生成二羥甲脲；當甲醛過量時還可以進一步生成三羥甲脲、四羥甲脲。
(2) 縮聚反應
合成脲醛樹脂時的縮聚反應 (或樹脂化反應) 是羥甲基化合物形成大分子的反應。在酸性或堿性條件下都可以進行，但在堿性條件下，縮聚反應速度非常慢，工業(yè)上均在弱酸性條件下進行。
2.1 甲醛的水合物甲二醇在氫離子存在下生成羥甲基陽離子—CH2OH，這個陽離子與尿素中氮的非共有電子對配位，再使H+脫離，生成一羥甲脲。
2.2 羥甲脲脫水生成亞甲基脲，亞甲基脲與尿素結合生成亞甲基二脲，即進行如下的縮合反應。
2.3 尿素的NH2基發(fā)生羥甲基化或者亞甲基化，NH2基變?yōu)镹H基，NH基也和CH2OH基反應，這樣不僅是直鏈分子發(fā)生分支生成高分子直到構成網狀結構，但羥甲基和羥甲基之間會生成亞甲基醚鍵，加熱脫除甲醛生成亞甲基。
上述三種反應以第一種反應最為可能。隨著樹脂化反應的繼續(xù)進行，分子逐漸增大，黏度也隨縮聚程度的增大而增大。分子量一般700左右，分子中含有具有活性的羥甲基和氫離子，為線性結構。
此外，脲醛樹脂在適當的pH和溫度下，固化的產物也還存在親水性的游離羥甲基，這是脲醛樹脂耐水性差的原因。
毒性
該樹脂屬于低毒品或無毒品。主要是熱解產物甲醛等，能刺激呼吸道和皮膚，應予以注意。濕強劑
脲醛樹脂是目前造紙業(yè)中比較普遍使用的一種濕強劑，由于聚酰胺環(huán)氧樹脂濕強劑的推廣使用，用量已漸減少。因價格較低，仍有許多企業(yè)繼續(xù)使用。紡織業(yè)中用作棉織物的防皺防縮整理劑，并能增加織物的染色牢度。其它行業(yè)中所用脲醛樹脂與此處介紹的品種有較大差別。脲醛樹脂可以加到紙料中或用于紙張的表面施膠。
(1) 脲醛樹脂加到紙料中
作為濕強劑，液態(tài)的脲醛樹脂可直接加到打漿機，或加入到紙料制備系統(tǒng)或抄紙系統(tǒng)的設備中，例如，配漿箱、軸流泵、篩選機、網前箱等。脲醛樹脂作為濕強劑的用量為絕干纖維重量的0.4～4.0%，加入時濃度為5～10%左右。
(2) 脲醛樹脂作為表面施膠劑
用脲醛樹脂對紙張進行表面施膠一般是在水平輥式裝置或施 膠槽內完成。樹脂用量約為紙張重量的1.5～2.0%，施膠時樹脂液的濃度約為1～5%。有的造紙廠將脲醛樹脂與氧化淀粉混合起來使用，例如，在生產定量為80g/m2的曬圖原紙時是采用75%氧化淀粉和25%脲醛樹脂的混合膠液進行表面施膠的。
改性脲醛樹脂
為使脲醛樹脂在紙漿中具有較高的留著率，相應地提高紙張 的濕強度，則可在脲醛樹脂的聚合過程中添加某些改性劑，使制得的樹脂具有陽電荷。常用的改性劑有乙烯多胺化合物、甲胺、 胺吡啶等。這些改性劑的用量一般均很少，如以0.05～0.2mol(對1mol脲素)的用量，就可使脲醛樹脂改性，而獲得的樹脂與三聚氰胺甲醛樹脂有類似的效果，并且成本較低，損紙的處理也較容易。1、乙二胺改性脲醛樹脂是一種陽離子型樹脂，由于它是陽離子型，為此比未改性的脲醛樹脂的增濕強效果顯著。另外，它還具有較好的水溶性、不易凝膠、制造方便和價格低廉等特點。
2、多元胺改性脲醛樹脂也是一種陽離子型樹脂，由于它有兩個 活性基團，為此增濕強的效果顯著，此外，它還具有pH值的適 用范圍寬和良好穩(wěn)定性等優(yōu)點。如果多元胺改性脲醛樹脂具有足夠的分子量，則當將其加入 紙漿后經過固化，則樹脂成網狀體型結構，即樹脂分子與紙漿纖 維縱橫聯結起來，從而使紙張的濕強度顯著增加。
3、改性亞硫酸鈉脲醛樹脂：為使脲醛樹脂具有更大的溶解度和增強其濕強度效果，可在樹脂化反應過程中，加入0.2～0.5mol(對1mol脲素)的NaHSO3，使樹脂聚合和亞甲基磺化作用同時進行，而得到下列結構式的脲醛樹脂。經亞甲基磺化的脲醛和原有的脲醛樹脂相同，仍是陰離子型的，對纖維的吸附力較差，因之在紙漿中的存留率仍是不高的。
圖2為改性亞硫酸鈉脲醛樹脂分子結構式。
脲醛樹脂膠粘劑
脲醛樹脂膠粘劑是尿素和甲醛在少量催化劑 (堿性催化劑有氨水、苛性鈉、碳酸鈉和磷酸鈉等，酸性催化劑有甲酸、乙二酸、醋酸和鹽酸等) 存在下縮聚而制得粘稠狀的初期脲醛樹脂。使用時加入固化劑，形成不溶不熔的體形交聯結構。脲醛膠還有粉狀的，系由液狀脲醛樹脂經過噴霧干燥后制得，存放期較長，一般可存放1～2年之久。
脲醛樹脂膠粘劑與酚醛樹脂膠粘劑比較，脲醛樹脂膠的優(yōu)缺點如下所述。
1. 脲醛樹脂膠的優(yōu)點
①為無色透明的液體或乳白色液體，對膠粘物件沒有污染性。
②毒性較少、透光性好。
③價格低廉、使用方便。
2. 脲醛膠的缺點
① 膠中含有游離甲醛、膠層易老化。
② 耐水性、強度較酚醛膠低。本信息由Chemicalbook曉楠編輯（2015-08-06）。
毒性
脲醛樹脂所含的游離甲酸具有毒性，樹脂中的游離甲醛含量越低，其毒性就越小。