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簡述脲醛樹脂的合成以及固化反應
- 2020-06-17-

       脲醛樹脂的合成

  在工業酸或堿的催化下,將尿素和甲醛水溶液縮合得到線型脲醛齊聚物,以實現樹脂的固化能力,現有工藝一般采用堿性介質作為催化劑,在95℃左右反應,通過調整甲醛與尿素的摩爾比,一般為1.5~2.0。

  合樹脂反應的一步是生成一一、羥甲基脲,然后羥甲基與氨基進一步縮合,到可溶性樹脂。

  脲醛樹脂的合成反應是經過兩類化學反應形成的,即尿素和甲醛在酸或堿的催化下,進行加成反應,形成初期中間體(羥甲基脲)后,再進行縮聚反應,并形成樹脂,即樹脂化反應。

  (1)加成反應:尿素與甲醛在堿性介質(即pH>7)中進行加成反應,生成比較穩定的羥甲基脲。

  H2NCONH2+HCHO< > H2NCONHCH2OH(單羥甲基脲)同理還可生成相應的二羥甲基脲和三羥甲基脲以及理論_上的四羥甲基脲(可能是因為位阻過大不好生成)。

  (2)縮聚反應:初期中間體形成后,加熱或在酸性介質中脫水縮聚,形成線性結構的初期樹脂。

  J單羥甲基脲的縮聚生成亞甲脲析出水。2H2NCONHCH2OH < > H(NHCONHCH2)OH + H20同理,1初期中間體之間以及初期中間體與尿素或者甲醛之間同樣發生脫水縮聚反應。并且隨著反應的進行,聚合物的分子量越來越大。

  脲醛樹脂的固化反應

  在未固化前,樹脂是由取代脲和亞甲或少量的二亞甲基鏈節交替重復生成的多分散性聚合物。取決于反應條件,分子鏈上有不同程度的羥甲基或短的支鏈。固化時,這些分子之間通過羥甲基(或甲醛,或-CH2OCH2-的分解物)。與NH-反應形成-CH2-的交聯,成為三維空間結構。


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