脲醛樹脂膠粘劑合成大綱

1、概述1方案論證工藝流程2試驗配方3工藝控制游離甲醛控制4物料衡算能量衡算經(jīng)濟衡算5經(jīng)濟衡算概述工藝流程的選擇與論證物料衡算和能量衡算生產(chǎn)工藝流程及控制游離甲醛主要設(shè)備及原料車間及相關(guān)建設(shè)工程一、課題來源、目的與要求：一、課題來源、目的與要求：本課題研究低甲醛釋放的脲醛樹脂膠粘劑合成工藝條件。要求領(lǐng)會脲醛樹脂的合成原理、結(jié)構(gòu)與性能，學(xué)會制備加工小批量的試樣，由此培養(yǎng)文獻(xiàn)檢索和收集資料能力、理論分析能力、設(shè)計試驗方案的能力、實驗操作能力、計

2、算機應(yīng)用能力、技術(shù)經(jīng)濟分析和組織工作能力、實驗數(shù)據(jù)處理、撰寫論文的能力、協(xié)同合作等各種能力。要求通過查閱資料和小試，選擇與論證合理的工藝流程，對生產(chǎn)工藝過程的物料及能量進(jìn)行衡算，詳細(xì)說明生產(chǎn)工藝流程及控制，進(jìn)行主要設(shè)備的選型和工藝尺寸的計算、設(shè)備投資估算；對原料的消耗和定額、建設(shè)工程進(jìn)行說明。二、主要設(shè)計內(nèi)容：二、主要設(shè)計內(nèi)容：脲醛樹脂因其原料來源方便、廉價、使用方法簡單、初始粘結(jié)強度好等特點，在膠合板、刨花板、中密度纖維板、人造板二次

3、加工等木材加工行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。然而脲醛樹脂膠粘劑的耐水性差，膠層脆性大，使用過程中會因降解或水解釋放出對人體有害的甲醛氣體。所以，近幾十年來，人們對脲醛樹脂的合成機理及其所制成板的甲醛釋放機理進(jìn)行了研究。采用二次縮聚工藝可以增長線型分子的長度使其水溶性增加，并可減緩加入尿素后的放熱反應(yīng)，使反應(yīng)平穩(wěn)易于控制。此種工藝一般是提高第一次尿素與甲醛的摩爾比。這樣有利于形成二羥甲基脲和降低游離甲醛。根據(jù)化學(xué)平衡移動原理，低摩爾比的合成工藝中，尿

4、素分次加入，有利于反應(yīng)進(jìn)行得更徹底、更充分。采用分次加入尿素工藝時，甲醛和尿素的摩爾比在加成反應(yīng)階段比較高，隨著尿素的分次加入其摩爾比逐漸降低。第一次加入尿素時的摩爾比是獲得穩(wěn)定性高的脲醛樹脂液的核心和關(guān)鍵。通過降低尿素和甲醛的摩爾比，可控制游離甲醛含量，一般情況下，尿素與甲醛的摩爾比越小，游離甲醛含量越小。傳統(tǒng)的UF樹脂生產(chǎn)工藝中的尿素與甲醛的摩爾比一般為1∶1.16～2.10，當(dāng)兩者摩爾比降為1∶1.13～1.14時，游離甲醛含量可

5、降至0.14%以下。降低脲醛縮聚階段的pH有利于降低樹脂游離醛含量。當(dāng)pH低時，其進(jìn)行反應(yīng)的活化能低，有利于縮聚反應(yīng)的進(jìn)行從而使游離甲醛含量降低。在強酸性條件下（pH≤3），若工藝條件控制不好，將生成不溶性的亞甲基脲，不能成膠。三、主要設(shè)計技術(shù)指標(biāo)與參數(shù)：三、主要設(shè)計技術(shù)指標(biāo)與參數(shù)：按每年280個工作日，每日三班或四班連續(xù)運行，每年總產(chǎn)量為一千噸的規(guī)模進(jìn)行設(shè)計。二次尿素的加入促使反應(yīng)向有利于樹脂形成的方向進(jìn)行，同時對中間不穩(wěn)定產(chǎn)物的生成

6、起一定抑制作用。最后一次尿素主要起捕捉游離甲醛的作用。加成反應(yīng)在高摩爾比條件下，可充分進(jìn)行羥甲基化反應(yīng)，從而降低游離甲醛，并改善樹脂的質(zhì)量。但實際生產(chǎn)中加尿素次數(shù)不宜太多，一般為3次，次數(shù)太多，樹脂中因殘存游離脲較多，使膠合產(chǎn)品耐水性下降。四、分階段指導(dǎo)性進(jìn)度計劃：四、分階段指導(dǎo)性進(jìn)度計劃：第14周收集資料，寫開題報告；進(jìn)行方案論證第58周實驗探討材料配方與工藝對制品性能的影響第912周進(jìn)行物料衡算、熱量衡算等工藝參數(shù)的優(yōu)選第1315周