醛樹脂膠粘劑，由脲醛樹脂、固化劑、助劑等配制而成的膠粘劑。是一種開發(fā)較早的熱固性高分子膠粘劑，主要應(yīng)用于膠合板、刨花板、中密度纖維板、人造板材的生產(chǎn)以及室內(nèi)裝修等行業(yè)。脲醛樹脂膠黏劑具有諸多優(yōu)點(diǎn)，如較高的膠接強(qiáng)度、高的耐冷水性能、中等耐熱水性能；固化迅速；與水混溶性好，易調(diào)制合適的黏度和濃度等。
脲醛樹脂是中國木材加工業(yè)用量最大的合成樹脂膠黏劑，其用量約占木材膠黏劑的70%以上。脲醛樹脂成本低廉，使用工藝性能好，膠接性能好，具有一定的短時(shí)間膠接耐水性，特別適于作為制造室內(nèi)環(huán)境用膠接制品的膠黏劑。
據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國人造板工業(yè) 的膠粘劑，醛樹脂膠粘劑占總量的68%～ 74%。脲醛樹脂膠粘劑的質(zhì)量直接影響人造板產(chǎn)品的質(zhì)量與銷路。
助劑的作用
雖然脲醛樹脂在加熱或室溫下也能固化，但固化時(shí)間長，固化不完全，膠粘質(zhì)量差。通常在實(shí)際應(yīng)用時(shí)都要加放固化劑和其他助劑，配制成脲醛樹脂膠粘劑，以加速固化。改善性能，這種工藝過程稱為脲醛樹脂膠粘劑的調(diào)配。
1、固化劑
脲醛樹脂可用的固化劑種類很多，不同的固化劑具有不同的固化溫度和性能，根據(jù)使用要求有單組分固化劑、多組分固化劑、潛性固化劑、微膠囊固化劑等。
①單組分固化劑
有酸(如鹽酸、草酸、醋酸等)和酸性鹽(氯化銨、硫酸銨、氯化鋅等)。應(yīng)用最廣泛的是銨鹽如氯化或硫酸銨，具有水溶性好、價(jià)格低廉、無毒無味、使用方便等優(yōu)點(diǎn)。氯化銨與脲醛樹脂混合后，與游離甲醛或縮合過程中放出甲醛反應(yīng)：4NH4CL+6H2O → 4HCL+(CH2)6N4+6H2O。用量一般為樹脂質(zhì)量的0.2~2.0%。
②混合型固化劑
為了延長樹脂的適用期或加速樹脂的固化，可采用混合型固化劑，如氯化銨與尿素、氯化銨與氨水、氯化銨與六次甲基四胺、氯化銨與鹽酸等二元固化劑或氯化銨、尿素和六次甲基四胺等三元固化劑。使用權(quán)用氯化銨和氨水二元固化劑的適用期300min，要比單獨(dú)氯化銨的適用期40min延長很多，以15%氯化銨100份與濃鹽酸10份混合均勻勻配成二元固化劑，按液狀樹脂質(zhì)量的10%加入，60C時(shí)的凝膠時(shí)間為40min，加快了低溫條件下脲醛樹脂的固化速度。
③潛性固化劑
常態(tài)下呈現(xiàn)化學(xué)惰性，某種特定溫度下起固化作用的物質(zhì)，稱為潛化固化劑，如酒石酸、草酸、檸檬酸、有機(jī)酸等。因效果不太理想很少被采用。
④微膠囊固化劑
這種固化劑表面用微膠囊包覆，在低溫下由于表面層膠囊的隔離，不起固化作用，而高溫或受壓時(shí)，膠膠囊補(bǔ)破壞則使固化劑與樹脂接觸，引起固化。固化劑的用量應(yīng)根據(jù)氣溫的高低和空氣濕度的大小進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，因?yàn)闇囟仍礁邼穸仍降停袒娇臁⑦m用期愈短。對氯化銨固化劑而言，冬天加入量為液體樹脂的0.4%~0.8%，夏天為0.2~0.3%。有時(shí)還要加一些氨水或尿素等以延長適用期。
2、助劑
為改善脲醛樹脂的物理機(jī)械性能而加入的物質(zhì)稱為助劑，常用的有填充劑、耐水劑、甲醛結(jié)合劑、增粘劑、發(fā)泡劑、防老劑等。
①填充劑
加入填充劑可防止膠層收縮減少內(nèi)應(yīng)力，提高耐老化性能。增大膠固含量、粘度和初粘性，延長適用期。降低游離醛含量，減少公害。節(jié)約膠料，降低成本。常用的填充劑有面粉、淀粉、血粉、豆粉、木粉、石英粉、高嶺土、輕質(zhì)碳酸鈣等，填充劑的用量應(yīng)根據(jù)用途和要求確定，一般為液體樹脂量的10~100%。幾種填充劑混合使用，效果更好。
②耐水劑
在合成時(shí)加入苯酚、間苯二酚、三聚氰胺、硫脲等形成共聚物，可提高脲醛樹脂的耐水性。
③甲醛結(jié)合劑
脲醛樹脂中的甲醛刺激氣味，來自于合成反應(yīng)時(shí)沒有參加反應(yīng)的游離甲醛、固化時(shí)放出的甲醛、固化且樹脂水解放出的甲醛。在調(diào)膠時(shí)加入甲醛結(jié)合劑，如尿素、三聚胺、豆粉、面粉、白乳膠等，對降低甲醛放出量明顯效果。加入量為樹脂液質(zhì)量的5%~15%為宜。
④增粘劑
脲醛樹脂的初粘性較低，加放聚乙烯醇、面粉、豆粉等，可增加樹脂的初粘性。
⑤發(fā)泡劑
加入發(fā)泡劑形成泡沫膠，可防止膠液過多地滲入木材內(nèi)部造成局部缺膠。同時(shí)還可節(jié)省膠料，降低成本。常用的發(fā)泡劑有血粉、拉開粉等，用量為樹脂質(zhì)量的0.5~1%。
⑥防老劑
脲醛樹脂的老化，是指固化后的膠層漸產(chǎn)生龜裂、開膠脫落的現(xiàn)象。這是由于固化后的脲醛樹脂中，仍含有部分游離羥甲基，具有親水性，并進(jìn)一步分解放出甲醛，引起膠層收縮。在大氣作用下隨時(shí)間延續(xù)，CH2鍵斷裂導(dǎo)致膠層開膠。加入1%~5%的聚乙烯醇或15%~20%的聚乙酸乙烯酯乳液，可提高脲醛樹脂的耐老化性能。此外加入少量的石灰乳，可以延長脲醛樹脂的活性期。加入氫氧化鋁可提高耐熱性。
參考資料 >
脲醛樹脂應(yīng)逐步提高其耐水性和耐老化性.湖南省林業(yè)局.2024-03-13
低甲醛釋放脲醛樹脂膠黏劑.東北林業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院.2024-03-13
提高脲醛樹脂膠粘劑耐水性的研究.西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(bào) (自然科學(xué)版).2024-03-13