有关中华魂的征文:建筑涂料用801胶的生产工艺
来源:百度文库 编辑:偶看新闻 时间:2024/05/02 05:57:33
摘要:介绍了建筑涂料用801胶水的生产工艺,以及在生产中反应温度和溶液的酸碱度控制对胶水质量的影响。
关键词:801胶水;聚乙烯醇;甲醛;尿素
中图分类号:TQ 623.2 文献标识码:B 文章编号:1009-1696(2005)01/02-0056-02
0 前言
建筑仿瓷涂料中使用的聚乙烯醇—甲醛树脂,俗称107胶水,是聚乙烯醇和甲醛在酸性条件下发生加成反应而成,由于在合成过程中甲醛不完全与聚乙烯醇反应,使胶水中残留游离的甲醛,甲醛的存在不但污染环境,而且严重危害人体健康。我国于2004年7月1日起强制执行GB 8583--2001《室内装饰装修材料胶结剂中有害物质限量》标准和GB50325—2001《民用建筑工程室内环境污染控制规范》,禁止甲醛含量大于l g/kg的107胶水在建筑涂料中使用。为解决107胶水中残留甲醛的问题,可以在107胶水的合成过程中加入尿素,对其进行改性,利用尿素与甲醛在弱碱性条件下发生的加成反应,生成脲醛树脂(UF)——单羟甲基脲和双羟甲基脲的原理,消除107胶水中的游离甲醛,制成元游离甲醛的801胶水。而尿素脲醛树脂又是一种热固性树脂,它的存在使涂料的附着力和防水性等性能得以提高,改性后的胶水不仅使用在建筑业上,还可以用作纺织纤维和无纺布上浆剂,以及文教用品的粘接剂。
1 实验部分
1.1 原材料
聚乙烯醇;甲醛;氢氧化钠;盐酸;尿素;水。
1.2 参考配方
参考配方见表1。
表1 801胶的参考配方
原料名称
用量,%
原料名称
用量,%
聚乙烯醇
800
甲醛
40
盐酸
10
尿素
适量
氢氧化钠
4
水
1000
1.3 生产工艺
(1)将聚乙烯醇浸泡在温度低于20℃自勺水中1 h,使其充分溶胀。
(2)将水加热到90~95℃,加入上述聚乙烯醇中,不断搅拌直至聚乙烯醇完全溶解为止。
(3)将上述溶液冷却到80℃加入盐酸并不断搅拌,搅拌均匀后再加入甲醛溶液,在不断搅拌的条件下反应l h。
(4)将上述液体冷却到60℃加入氢氧化钠溶液并且不断搅拌,待温度降到40℃时加入尿素,搅拌均匀即得成品。
1.3 801胶液的技术指标(表2)
表2 801胶液的技术指标
检测项目
技术参数
外观
无色半透明胶状液体
粘度(涂-4杯,25℃),s
84
pH值
7.3
固含量,%
11.5
游离甲醛,g/kg
0
贮存期,d
30
2 工艺分析
2.1 聚乙烯醇溶解前的处理
聚乙烯醇在溶解前必须浸泡在低于20℃的水中,目的是使聚乙烯醇中的挥发物逸出,水温不能高于40℃,否则会出现结皮现象,不利于聚乙烯醇的溶解,在加热溶解时采用蒸汽加热或夹套式水浴加热,不能用明火直接加热,以防止聚乙烯醇过热分解,影响胶液的质量。
2.2 在酸性条件下胶液的合成
聚乙烯醇和甲醛在酸性条件下发生加成反应,生成聚乙烯醇—甲醛树脂,在此条件下生成的胶液粘度大、粘接力最强。在消除胶液中残余甲醛时必须在弱碱性条件下进行。一方面在酸性条件下尿素和盐酸有如下化学反应:
CO(NH2)2+2HCl+H20→CO2+2NH4C1
另一方面,聚乙烯醇与甲醛发生的加成反应是可逆的,用碱中和多余的盐酸可以抑制聚乙烯醇—甲醛树脂的分解,产生游离的甲醛。
2.3在碱性条件下胶液中游离甲醛的处理
在碱性条件下胶液中游离甲醛的处理,是利用甲醛和尿素在弱碱性的条件下发生加成反应,生成单羟甲基脲和双羟甲基脲的缩聚体,其反应式如下:
O=C(NH2)+CH20→O=C(NH2)NHCH2OH
O=C(NH2)+2CH20→0=C(NH)2(CH2OH)2
尿素处理游离甲醛应在弱碱低温条件下进行,如果碱性强,尿素与氢氧化钠发生如下化学反应:
CO(NH2)2+2NaOH→Na2C03+2NH3
那么尿素不能与聚乙烯醇—甲醛树脂中的游离甲醛发生反应,达不到消除甲醛的目的。
2.3 温度对胶液改性的影响
在利用尿素对107胶的改性过程中,液体的温度不能高于40℃,因为在高于40℃的条件下,尿素易与氢氧化钠发生化学反应,影响甲醛的处理。
3 结语
采用尿素对107胶液进行改性,可以减少和消除对人体和环境有害的甲醛,提高胶液的质量,要达到该目的,首先要严格按胶液的生产工艺进行生产,其次要对胶液中残留的甲醛进行分析,确定甲醛在胶液中的含量,从而确定尿素的加入量(甲醛与尿素的克分子比为1:1.6),保证甲醛的彻底清除。