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简述脲醛树脂的合成以及固化反应
- 2020-06-17-

       脲醛树脂的合成

  在工业酸或碱的催化下,将尿素和甲醛水溶液缩合得到线型脲醛齐聚物,以实现树脂的固化能力,现有工艺一般采用碱性介质作为催化剂,在95℃左右反应,通过调整甲醛与尿素的摩尔比,一般为1.5~2.0。

  合树脂反应的一步是生成一一、羟甲基脲,然后羟甲基与氨基进一步缩合,到可溶性树脂。

  脲醛树脂的合成反应是经过两类化学反应形成的,即尿素和甲醛在酸或碱的催化下,进行加成反应,形成初期中间体(羟甲基脲)后,再进行缩聚反应,并形成树脂,即树脂化反应。

  (1)加成反应:尿素与甲醛在碱性介质(即pH>7)中进行加成反应,生成比较稳定的羟甲基脲。

  H2NCONH2+HCHO< > H2NCONHCH2OH(单羟甲基脲)同理还可生成相应的二羟甲基脲和三羟甲基脲以及理论_上的四羟甲基脲(可能是因为位阻过大不好生成)。

  (2)缩聚反应:初期中间体形成后,加热或在酸性介质中脱水缩聚,形成线性结构的初期树脂。

  J单羟甲基脲的缩聚生成亚甲脲析出水。2H2NCONHCH2OH < > H(NHCONHCH2)OH + H20同理,1初期中间体之间以及初期中间体与尿素或者甲醛之间同样发生脱水缩聚反应。并且随着反应的进行,聚合物的分子量越来越大。

  脲醛树脂的固化反应

  在未固化前,树脂是由取代脲和亚甲或少量的二亚甲基链节交替重复生成的多分散性聚合物。取决于反应条件,分子链上有不同程度的羟甲基或短的支链。固化时,这些分子之间通过羟甲基(或甲醛,或-CH2OCH2-的分解物)。与NH-反应形成-CH2-的交联,成为三维空间结构。