环保型脲醛树脂胶粘剂研究进展

① 时君友主要科学技术工作成果及著作

时君友在科学技术领域取得了显著的成就。他主持并完成了多项国家级和省级重大项目，其中17项科研项目涉及成果转化，已成功转化14项。在科研奖项方面，他获得了吉林省科技进步奖，包括3项二等奖和2项三等奖，以及国家发明专利1项，另有4项公开。他的学术论文共发表46篇，其中2篇被EI收录，9篇被美国化学文摘（CA）收录。

在人才培养方面，他指导了76名本科毕业生和8名硕士研究生，其中2007年的一篇博士论文被评为东北林业大学优秀论文。他本人也在2007年和2008年分别入选吉林省拔尖创新人才和有突出贡献中青年人才。他在2004年以来的主要科研成果包括：

• “玉米淀粉生产API胶粘剂”获得2006年吉林省科技进步二等奖


• “环保型脲醛树脂及其胶合制品研究”于2007年再次获得科技进步二等奖


• “水性淀粉基氨基甲酸乙酯木材胶黏剂”同样在2008年荣获科技进步二等奖


• 2007年优秀博士论文“淀粉基API木材胶黏剂及其固化老化机理研究”


• 入选2007年第二批吉林省拔尖创新人才和2008年第十批有突出贡献中青年人才

在主持的科研项目方面，他完成了4项重要项目，涉及总经费185万元，其中一些成果达到了国际领先或先进水平。他还正在主持两项纵向科研项目，总经费257万元，涉及生物质玉米淀粉API新型秸秆人造板开发和农林剩余物制备环保材料等环保技术研究。此外，他还拥有5项公开的发明专利，涵盖玉米淀粉胶粘剂、环保脲醛树脂、复合变性淀粉乳液等多个领域。

  时君友，1964年8月出生。2007年7月毕业于东北林业大学。北京粘接学会理事，北华大学A1级 教授。  从事高分子材料专业。

② 什么是脲醛树脂胶粘剂

由脲醛树脂、固化剂、助剂等配制而成的胶粘剂。而脲醛树脂系由尿素与甲醛在催化剂作用下，缩聚而制得的热固性树脂。又称尿素树脂。是一种重要的氨基树脂。由于脲醛树脂制造简单，使用方便，成本低廉，胶合性能良好，广泛用于胶合板、刨花板、中密度纤维板、细木工板等生产中。

尿素与甲醛树脂的缩合产物——脲醛树脂于1896年为戈尔德施米特（C.Goldschmidt）研究获得，1929年德国I.G.染料公司，把尿素和甲醛的初期缩聚物用铵盐在室温下使其固化并作为木材胶粘剂。在第二次世界大战期间作为飞机、船舶等军事工业用胶粘剂在美国、德国、日本等国得到了迅速发展。中国于1957年开始工业性生产，60年代初即广泛应用于木材工业。

分类

脲醛树脂从产品外观形式可分为液状树脂（透明糖浆状或乳状）和粉状树脂。液状树脂的固体含量随制造工艺不同而异，树脂稳定性较差，贮存期约15天至6个月；粉状树脂是液状树脂经喷雾干燥制得，贮存期可长达1～2年，运输方便。

反应机理

脲醛树脂的化学反应非常复杂，因为在反应系统中，平行地进行着多种形式的加成、缩合和水解反应，以不同速度常数和平衡常数不断地发生官能团或键的变迁。其反应机理尚不十分清楚，一般认为分3个阶段。第一阶段是尿素与甲醛在弱碱性或中性条件下进行加成反应，生成一、二、三羟甲基脲（四羟甲基脲很少生成）。其反应式为：

表3

③ 无醛胶与传统板材所用的胶水的最大的区别是什么有何明显优点

最在的区别就是不含甲醛，生产出来的板材等同实木，大型板材厂家现都慢慢推出这种用无醛胶做的产品。临沂金旺生物科技有限公司是专业生产无醛胶粘剂的，已与多家国内大型板材厂家形成战略合作伙伴，技术国内首屈一指。

④ 什么东西能替代甲醛又能做树脂胶，成本又低

有没有可能替代脲醛甲醛树脂胶？只能说是有这个可能的。

一：事实上，许版多研究现在已经制成了更好的环保权材料。目前，在功效方面至少有两种选择。一种是多异氰酸酯树脂MDI，另一种是聚乙酸乙烯酯PVA。

二：当然，还有很多，但商业化的代表是这两个，但它仍然是第二个问题。成本太高。我们的家居装修本身很少使用如此高的成本，装修公司也不会做这种努力，令人不愉快的事情，因此想要大规模推广无甲醛粘合剂并不理想。

还有其他发展方向吗？

这是真的。目前世界各国的研究并不意味著任何新的甲醛胶粘剂已经被研究过，而是要如何准备一种生产低含甲醛甚至不含甲醛的脲醛甲醛树脂的工艺。虽然取得了许多成就，但尚未推广实际使用。在科学研究中去除甲醛还有很长的路要走。

⑤ 环保脲醛胶主要成分及比例是多少

胶得宝自问世三年以来，经过多次改进和提高，得到了不断完善，这离不开广大新老用户的认可和支持，在此表示衷心的感谢。2012年推出了最领先的胶得宝第三代，我们将致力于向用户提供更优质的产品和更贴心细致的服务。现将更新后的使用说明公布如下：

一、 胶得宝淀粉胶的制作：

1、 在反应釜加水1000公斤，开搅拌，加玉米淀粉60公斤，（用户可在50~70公斤之间调整，多加则稠度大，固体含量高；少加则反之，可根据下游用户对脲胶的稠度喜好，自主调节。）

2、 待淀粉搅拌均匀后，停止搅拌，加入2公斤胶得宝，重新启动搅拌，开始升温。（此步骤一定要确保胶得宝完全加入溶液中，注意不要粘到釜壁上，造成工艺比例的不准确。）

3、 在85℃左右停止加热，自升温到87℃~90℃（以此温度为准），保温反应15-20分钟。

4、 开始降温到50℃以下，胶得宝脲醛树脂添加剂完成。

二、 胶得宝淀粉胶的使用方法：

在制作脲醛树脂的过程中，胶得宝淀粉胶添加剂有三种加入方式：

①在投料初期与制作脲胶的各种原料同时加入，即在加完甲醛后就可加入。

②在脲胶反应中期加入，即在调酸以前20分钟加入。

③在脲胶反应期加，即在成胶后，降温到70℃以下时加入。

三、 三种加入方式的工艺特点以及如何选择：

1、 在投料初期，与各种原材料同时加入：淀粉胶与脲胶的各种原料共聚的时间长；它参与了脲醛的全部反应过程，所以形成的胶体均一度好、粘接力好、保存期长、共聚程度高；比调酸前20分钟加入添加剂，温度好控制，不含造成淀粉胶加完后，反应温度的下降，这种加入方式特别适合于冬天及秋末春初寒冷低温季节使用。个别用户反映对脲胶的防水性能还有所改善。

2、 在调酸前20分钟加入，这种加入方式的优点是，淀粉胶不会影响到脲素和甲醛的加成反应，尿脲和甲醛在无任何外干扰的前提下，会形成更好的一羟甲基脲、二羟甲基脲和三羟甲基脲，这些物质形成后再与淀粉胶共同参与缩聚反应，形成高度共聚体。产品均一度好、分子量大、粘接强度高、保存期好，适合各种工艺的脲醛树脂使用。它的缺点是，冬季加入常温的淀粉胶，会使脲胶的反应温度下降，如果下降太多，还须再次加温，给操作带来不便。但在其他季节，在此加入，正好为调酸降一点温，可有效缓冲缩聚反应放出的热，使整个制胶过程更加顺畅。

3、 在脲醛树脂成胶后加入，一般是降温到70℃以下加入，这种方式称之为共混，只是一种简单的物理混合，虽然胶得宝淀粉胶和脲胶匹配性很好，在此加入也不会产生分层、沉淀、凝胶以及影响保存期，在相对低比例加入时，使用效果也很好，但这两种胶毕竟没有经过共聚反应，粘接强度，初粘度等指标都较原胶有明显下降，更谈不上分子量的增加，这种方式是一种落后的方法，现在一般逐步淘汰不再采用。（市面上一些落后的所谓添加剂还在采用此法）

综上所述，我们推介采用第一和第二种方式，在冬季低温季节或者生产三胺改性的模板胶，首选第一种加入方式，次选第二种加入方式。 在其他季节和一般的脲醛树脂首选第二种加入方式次选第一种加入方式。用户可以根据自己的实际情况任选其一均可。

四、 制作和使用中的注意事项：

1、制作淀粉胶：加胶得宝时注意停搅拌均匀，以防粘壁造成工艺比例不准。反映温度最终控制在87℃~90℃尽量准确，还要定期检查温度计的准确度。

2、在脲醛胶中使用淀粉胶：因为在调酸过程中会出现泡沫，所以，调酸速度不易过快。注意需准备消泡剂，一般采用“杀泡大王第二代”或磷酸三丁酯等，也可用植物油代替。（用一吨甲醛制胶约20~50克，具体用量以去除泡沫为准）。

五、 在大比例加入时，如何通过微调取得更好的使用性：

通常我们会采取：提高火候；增加聚乙烯醇；减少成胶后的尿素来获得更好的使用性。

1、提高火候：在16℃~18℃水中点胶，可做到8个左右大碎片状（注此为较老的火候），如果因为火候提高而降低了保存期，可将调酸前尿素比例下降1%~1.5%一般控制在36%~37%为宜（占甲醛的比例） 。

2、增加聚乙烯醇：建议采用甲醛的千分之四以上的加入量，它作为内增塑剂会提高脲胶的初粘度，获得更好的使用性。常用比例是4‰~8‰，随淀粉胶的比例增加而增加。

3、适量减少成胶后的尿素：当大比例加入淀粉胶时，脲胶的气味会随之减小，可以适量减少酸后部分尿素。以获得更好的初粘度和热固性。（注：酸后尿素越多气味越小，但使用性越差）

4、如需要有针对性的调整方案，可咨询我们专业技术人员。