環保型脲醛樹脂膠粘劑研究進展

① 時君友主要科學技術工作成果及著作

時君友在科學技術領域取得了顯著的成就。他主持並完成了多項國家級和省級重大項目，其中17項科研項目涉及成果轉化，已成功轉化14項。在科研獎項方面，他獲得了吉林省科技進步獎，包括3項二等獎和2項三等獎，以及國家發明專利1項，另有4項公開。他的學術論文共發表46篇，其中2篇被EI收錄，9篇被美國化學文摘（CA）收錄。

在人才培養方面，他指導了76名本科畢業生和8名碩士研究生，其中2007年的一篇博士論文被評為東北林業大學優秀論文。他本人也在2007年和2008年分別入選吉林省拔尖創新人才和有突出貢獻中青年人才。他在2004年以來的主要科研成果包括：

• 「玉米澱粉生產API膠粘劑」獲得2006年吉林省科技進步二等獎


• 「環保型脲醛樹脂及其膠合製品研究」於2007年再次獲得科技進步二等獎


• 「水性澱粉基氨基甲酸乙酯木材膠黏劑」同樣在2008年榮獲科技進步二等獎


• 2007年優秀博士論文「澱粉基API木材膠黏劑及其固化老化機理研究」


• 入選2007年第二批吉林省拔尖創新人才和2008年第十批有突出貢獻中青年人才

在主持的科研項目方面，他完成了4項重要項目，涉及總經費185萬元，其中一些成果達到了國際領先或先進水平。他還正在主持兩項縱向科研項目，總經費257萬元，涉及生物質玉米澱粉API新型秸稈人造板開發和農林剩餘物制備環保材料等環保技術研究。此外，他還擁有5項公開的發明專利，涵蓋玉米澱粉膠粘劑、環保脲醛樹脂、復合變性澱粉乳液等多個領域。

  時君友，1964年8月出生。2007年7月畢業於東北林業大學。北京粘接學會理事，北華大學A1級 教授。  從事高分子材料專業。

② 什麼是脲醛樹脂膠粘劑

由脲醛樹脂、固化劑、助劑等配製而成的膠粘劑。而脲醛樹脂系由尿素與甲醛在催化劑作用下，縮聚而製得的熱固性樹脂。又稱尿素樹脂。是一種重要的氨基樹脂。由於脲醛樹脂製造簡單，使用方便，成本低廉，膠合性能良好，廣泛用於膠合板、刨花板、中密度纖維板、細木工板等生產中。

尿素與甲醛樹脂的縮合產物——脲醛樹脂於1896年為戈爾德施米特（C.Goldschmidt）研究獲得，1929年德國I.G.染料公司，把尿素和甲醛的初期縮聚物用銨鹽在室溫下使其固化並作為木材膠粘劑。在第二次世界大戰期間作為飛機、船舶等軍事工業用膠粘劑在美國、德國、日本等國得到了迅速發展。中國於1957年開始工業性生產，60年代初即廣泛應用於木材工業。

分類

脲醛樹脂從產品外觀形式可分為液狀樹脂（透明糖漿狀或乳狀）和粉狀樹脂。液狀樹脂的固體含量隨製造工藝不同而異，樹脂穩定性較差，貯存期約15天至6個月；粉狀樹脂是液狀樹脂經噴霧乾燥製得，貯存期可長達1～2年，運輸方便。

反應機理

脲醛樹脂的化學反應非常復雜，因為在反應系統中，平行地進行著多種形式的加成、縮合和水解反應，以不同速度常數和平衡常數不斷地發生官能團或鍵的變遷。其反應機理尚不十分清楚，一般認為分3個階段。第一階段是尿素與甲醛在弱鹼性或中性條件下進行加成反應，生成一、二、三羥甲基脲（四羥甲基脲很少生成）。其反應式為：

表3

③ 無醛膠與傳統板材所用的膠水的最大的區別是什麼有何明顯優點

最在的區別就是不含甲醛，生產出來的板材等同實木，大型板材廠家現都慢慢推出這種用無醛膠做的產品。臨沂金旺生物科技有限公司是專業生產無醛膠粘劑的，已與多家國內大型板材廠家形成戰略合作夥伴，技術國內首屈一指。

④ 什麼東西能替代甲醛又能做樹脂膠，成本又低

有沒有可能替代脲醛甲醛樹脂膠？只能說是有這個可能的。

一：事實上，許版多研究現在已經製成了更好的環保權材料。目前，在功效方面至少有兩種選擇。一種是多異氰酸酯樹脂MDI，另一種是聚乙酸乙烯酯PVA。

二：當然，還有很多，但商業化的代表是這兩個，但它仍然是第二個問題。成本太高。我們的家居裝修本身很少使用如此高的成本，裝修公司也不會做這種努力，令人不愉快的事情，因此想要大規模推廣無甲醛粘合劑並不理想。

還有其他發展方向嗎？

這是真的。目前世界各國的研究並不意味著任何新的甲醛膠粘劑已經被研究過，而是要如何准備一種生產低含甲醛甚至不含甲醛的脲醛甲醛樹脂的工藝。雖然取得了許多成就，但尚未推廣實際使用。在科學研究中去除甲醛還有很長的路要走。

⑤ 環保脲醛膠主要成分及比例是多少

膠得寶自問世三年以來，經過多次改進和提高，得到了不斷完善，這離不開廣大新老用戶的認可和支持，在此表示衷心的感謝。2012年推出了最領先的膠得寶第三代，我們將致力於向用戶提供更優質的產品和更貼心細致的服務。現將更新後的使用說明公布如下：

一、 膠得寶澱粉膠的製作：

1、 在反應釜加水1000公斤，開攪拌，加玉米澱粉60公斤，（用戶可在50~70公斤之間調整，多加則稠度大，固體含量高；少加則反之，可根據下游用戶對脲膠的稠度喜好，自主調節。）

2、 待澱粉攪拌均勻後，停止攪拌，加入2公斤膠得寶，重新啟動攪拌，開始升溫。（此步驟一定要確保膠得寶完全加入溶液中，注意不要粘到釜壁上，造成工藝比例的不準確。）

3、 在85℃左右停止加熱，自升溫到87℃~90℃（以此溫度為准），保溫反應15-20分鍾。

4、 開始降溫到50℃以下，膠得寶脲醛樹脂添加劑完成。

二、 膠得寶澱粉膠的使用方法：

在製作脲醛樹脂的過程中，膠得寶澱粉膠添加劑有三種加入方式：

①在投料初期與製作脲膠的各種原料同時加入，即在加完甲醛後就可加入。

②在脲膠反應中期加入，即在調酸以前20分鍾加入。

③在脲膠反應期加，即在成膠後，降溫到70℃以下時加入。

三、 三種加入方式的工藝特點以及如何選擇：

1、 在投料初期，與各種原材料同時加入：澱粉膠與脲膠的各種原料共聚的時間長；它參與了脲醛的全部反應過程，所以形成的膠體均一度好、粘接力好、保存期長、共聚程度高；比調酸前20分鍾加入添加劑，溫度好控制，不含造成澱粉膠加完後，反應溫度的下降，這種加入方式特別適合於冬天及秋末春初寒冷低溫季節使用。個別用戶反映對脲膠的防水性能還有所改善。

2、 在調酸前20分鍾加入，這種加入方式的優點是，澱粉膠不會影響到脲素和甲醛的加成反應，尿脲和甲醛在無任何外干擾的前提下，會形成更好的一羥甲基脲、二羥甲基脲和三羥甲基脲，這些物質形成後再與澱粉膠共同參與縮聚反應，形成高度共聚體。產品均一度好、分子量大、粘接強度高、保存期好，適合各種工藝的脲醛樹脂使用。它的缺點是，冬季加入常溫的澱粉膠，會使脲膠的反應溫度下降，如果下降太多，還須再次加溫，給操作帶來不便。但在其他季節，在此加入，正好為調酸降一點溫，可有效緩沖縮聚反應放出的熱，使整個制膠過程更加順暢。

3、 在脲醛樹脂成膠後加入，一般是降溫到70℃以下加入，這種方式稱之為共混，只是一種簡單的物理混合，雖然膠得寶澱粉膠和脲膠匹配性很好，在此加入也不會產生分層、沉澱、凝膠以及影響保存期，在相對低比例加入時，使用效果也很好，但這兩種膠畢竟沒有經過共聚反應，粘接強度，初粘度等指標都較原膠有明顯下降，更談不上分子量的增加，這種方式是一種落後的方法，現在一般逐步淘汰不再採用。（市面上一些落後的所謂添加劑還在採用此法）

綜上所述，我們推介採用第一和第二種方式，在冬季低溫季節或者生產三胺改性的模板膠，首選第一種加入方式，次選第二種加入方式。 在其他季節和一般的脲醛樹脂首選第二種加入方式次選第一種加入方式。用戶可以根據自己的實際情況任選其一均可。

四、 製作和使用中的注意事項：

1、製作澱粉膠：加膠得寶時注意停攪拌均勻，以防粘壁造成工藝比例不準。反映溫度最終控制在87℃~90℃盡量准確，還要定期檢查溫度計的准確度。

2、在脲醛膠中使用澱粉膠：因為在調酸過程中會出現泡沫，所以，調酸速度不易過快。注意需准備消泡劑，一般採用「殺泡大王第二代」或磷酸三丁酯等，也可用植物油代替。（用一噸甲醛制膠約20~50克，具體用量以去除泡沫為准）。

五、 在大比例加入時，如何通過微調取得更好的使用性：

通常我們會採取：提高火候；增加聚乙烯醇；減少成膠後的尿素來獲得更好的使用性。

1、提高火候：在16℃~18℃水中點膠，可做到8個左右大碎片狀（注此為較老的火候），如果因為火候提高而降低了保存期，可將調酸前尿素比例下降1%~1.5%一般控制在36%~37%為宜（占甲醛的比例） 。

2、增加聚乙烯醇：建議採用甲醛的千分之四以上的加入量，它作為內增塑劑會提高脲膠的初粘度，獲得更好的使用性。常用比例是4‰~8‰，隨澱粉膠的比例增加而增加。

3、適量減少成膠後的尿素：當大比例加入澱粉膠時，脲膠的氣味會隨之減小，可以適量減少酸後部分尿素。以獲得更好的初粘度和熱固性。（註：酸後尿素越多氣味越小，但使用性越差）

4、如需要有針對性的調整方案，可咨詢我們專業技術人員。