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脲醛树脂的合成原理

文章出处:未知责任编辑:中启塑胶作者:中启塑胶人气: 发表时间:2020-05-11 15:31
       尿素和甲醛的反应是非常复杂的。这两种化合物反应时,既可生成线型
产物又可生成文链型产物,同时在固化过程中生成三维网状结构。这是由于
尿素的宫能度为4,其分子中有4个可被取代的氢原子,在常见的甲醛缩合物
中是三官能度,而甲醒的官能度为2。反应中决定产物性能的最重要因意是;
①尿素和甲醛的瘴尔比,②缩聚反应时介质的pH值,②反应温度。这些因康
影响树脂分子量增长的速度。因此不同缩聚程度树脂的性能差别很大,特别
是树胎的溶解度、粘度、水稀释度和固化速度等。这些性能在很大程度上取
决于树脂分子量的大小及其分布。
    尿素和甲醛之间的反应分为两个阶段。第一阶段是在中性或弱碱性介质
中,首先进行加成(羧甲基化)反应,生成一逐、二经和三经甲塞腮(四经
甲基服从来未分离出来过)。第二阶段是在酸性介质中,gB甲基化合物分子之
间脱水结合,生成水溶性树脂,此树脂状产物在加热或酸性固化剂存在下即
转变为不镕不熔的交联树脂。
   (一)尿素和甲醛的加成反应
    尿素和甲醛在中性或弱碱性介质中,首先进行加成(题甲基化)反应,生
成初期中间体一轻、二经和三轻甲基腺同系物。这些疑甲基韧生物是构成未
来缩聚产物的单体。
    l摩尔的尿素与不足1摩尔的甲醛进行反应,生成一起甲基腮。
    0
十KNHl4H—H:NJ—NRcH20H十H:o
    水台甲醛    一只甲基D
       白色固体,熔点111—113℃
1摩尔的尿累与大于1摩尔的甲醛进行反应生成二经甲基砾。
o—<%t一一——√H4H2。ut2H“
    \NH2十HNH:4H    \NH—42HpH
白色云层居于层点1:1—12e℃
  疑甲基腮的分子中都含有亲水性的经基(一0H),因而都能溶于水,还
可溶于乙醇等有机溶剂中。研究结果表明,在加成反应中,尿柬分子氨基上
剩余氢原子的反应活性随着经甲基的引入而依次降低,所以生成一经甲蓬腮、
二轻甲基腮和三经甲基腮的反应速度比例为9:3,1。当尿素与甲醒的摩尔
比高于1:2时,生成三经甲基腺的数量增多。但是,尽管甲醛的用量再增加,
1摩尔的尿素也只能结合2,8摩尔的甲醛,所以四经甲基腮即使生成其量也
不会太多。在合成踞醛树脂时,二疑甲基腮的生成非常重要。
    尿素与甲醛的加成反应,在减性条件下反应的控制因素是尿素负离子的
浓度,碱性僵化剂从尿素分子中吸引了一个质子,生成带负电沥的尿康负离
于,尿素负离子再与甲醛反应,其反应机理:

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