酚醛胶和脲醛胶的区别

一种以酚醛树脂或改性酚醛树脂为主要成膜物质的涂料称为酚醛涂料。酚醛树脂是最早开发的合成树脂之一，用于制造涂料已有近70年的历史。目前，虽然合成树脂已相当发达，但由于其成本低，具有一定的硬度、光泽、牢度、耐水性、耐酸碱性、绝缘性等性能，在涂料工业中仍占有很大的比重，广泛应用于木材、建筑、船舶、机械、电气和防化学腐蚀涂料中。酚醛树脂是一种由苯酚和醛缩聚而成的树脂。主要原料是苯酚和甲醛。此外，也可以使用其他酚类，如甲酚、二甲酚、对苯二酚和其他醛类，如糠醛，有时苯胺、苯酚和甲醛可以缩聚。产生酚醛缩合物的常见反应是甲醛和苯酚生成羟甲基苯酚，然后进一步缩合除去水，产生亚甲基桥。反应式如下:根据原料的化学结构、酚醛摩尔比和催化剂的性质，生产出的酚醛树脂具有不同的性能。涂料用酚醛树脂的类型、酚醛树脂涂料及其应用将在下面讨论。1.涂料用酚醛树脂的种类涂料用酚醛树脂有三种:醇溶性酚醛树脂、改性酚醛树脂和油溶性酚醛树脂。三种树脂中，100%油溶性纯酚醛树脂和桐油的涂料性能最好，但树脂来源匮乏，成本较高，所以应用不广泛。松香改性酚醛树脂来源广泛，成本低廉，精制操作简单。桐油精制的涂料仍部分保留了酚醛树脂的耐化学性、耐候性、耐水性和绝缘性。漆膜光亮坚硬，可干可白，在酚醛树脂漆中占很大比例。醇溶性酚醛树脂没有被广泛使用。2.酚醛树脂漆的应用1)醇溶性酚醛树脂漆漆是由醇溶性酚醛树脂溶解在醇类溶剂中制成的，一般属于热固性酚醛清漆，是一种不含油脂的油漆。烘烤干燥后，漆膜坚韧，附着力好，具有良好的耐油性、耐水性、耐热性、耐酸碱性和耐溶剂性，以及良好的绝缘性和一定的粘结强度。主要用于层压制品的粘接、电气绝缘零件的表面处理以及罐内和底盖的涂层。例如，F016酚醛清漆具有良好的防潮性和绝缘性，用于粘合层压制品和绝缘零件。2)改性酚醛树脂未改性的酚醛树脂与油和其他一些树脂不相溶。如果单独做漆，漆膜比较脆，所以用的比较少。在酚醛涂料中，使用的大多数酚醛树脂是改性酚醛树脂。酚醛树脂经改性后，改善了油溶性和与其他树脂的混溶性，已广泛应用于酚醛涂料和其他涂料中。酚醛树脂的改性一般有两种方法:松香改性和丁醇改性。①松香改性酚醛树脂漆:这类漆由松香改性酚醛树脂、干性油等制成。，与各种油混合，然后加入催干剂、溶剂、颜料等。，其通过研磨制备。产品有各种清漆、瓷漆、底漆和腻子。松香改性酚醛树脂涂料的漆膜坚硬、耐久、干燥、耐水、耐酸碱、绝缘、价格低廉、品种多样，在酚醛涂料中占有重要地位。缺点是漆膜容易发黄。这种涂料广泛用于木制家具、建筑、通用机械产品、船舶、绝缘漆等。②丁醇改性酚醛树脂涂料:这类涂料是以丁醇改性酚醛树脂溶解在苯溶剂中作为主要成膜物质制成的。其漆膜具有良好的耐水性和耐酸性，但易碎，需要高温烘烤干燥。因此，一般与油或其他树脂配合使用，用此方法制备的漆膜具有良好的耐腐蚀性和柔韧性，如F23-2酚醛罐漆和F521酚醛防腐烤漆等。3)油溶性纯酚醛树脂漆油漆是以油溶性酚醛树脂和干性油热炼产品为漆料制成。根据纯酚醛树脂与油的比例，还可分为短、中、长油三种油漆，可制成底漆、磁漆、清漆。纯酚醛树脂具有良好的耐水性、耐酸性、耐溶剂性和电绝缘性。用干性油特别是桐油热炼制成的漆膜坚硬、坚韧、干燥快、附着力好，耐候性略次于醇酸涂料，但耐水性和耐化学腐蚀性优于醇酸涂料。因此，纯酚醛树脂涂料适用于水下和室外作防腐涂料，在船舶、化工设备和电气绝缘用涂料中相当显著。它和环氧底漆一样，是一种重要的金属底漆，应用非常广泛。但各种酚醛漆都有不同程度的发黄，所以酚醛漆中一般没有白瓷漆。3.酚醛树脂漆中的施工要点酚醛树脂漆要注意以下几点:①醇溶性酚醛树脂漆以乙醇为稀释剂。改性酚醛树脂漆用2OO溶剂汽油或松节油作稀释剂，油溶性纯酚醛短油漆用二甲苯作稀释剂，中油漆用二甲苯和2∞溶剂汽油的50%混合物作稀释剂，长油漆用200溶剂汽油或松节油作稀释剂。②这种漆可以刷，也可以喷。工作粘度:喷涂20s~30s，刷涂70s~110s。③干燥条件:室温下工作18h。④干燥漆必须按技术要求烘烤。

2、三聚氰胺胶，是具有防潮、防水、耐候性等，室内室外均可使用，不过不可长时间泡水；

3、酚醛胶，防潮、防水效果好，室内室外就是均可使用。

一般采用水溶性酚醛树脂胶，水溶性酚醛树脂胶黏剂是不溶性酚醛树脂胶中最重要的一类。其组分中游离酚含量较低(一般<2.5%)，对人体危害较小，同时用水溶性酚醛树脂可节约大量有机溶剂，在涂胶操作中易于清洗，因此在木材加工工业中广泛使用。该粘结剂主要用于胶接木材。

竹胶板是以带沟槽的等厚竹片为其构成单元胶合而成，竹片是通过辗平刨削法来制备的，"竹材的高温软化一辗平"是该产品的工艺特征。竹材胶合板既可以作普通结构板材使用，也可以通过板材接长和表面处理用作车厢底板.

工艺特点

1、带沟槽等厚竹片的制备

将大径级毛竹横截成竹段，铣去外节后纵剖成2-4块，再铣去内节进行蒸煮软化，然后在上压式单层平压机上加热加压，将弧形竹块展开成平面。最后经过双面压刨将其加工成无竹青、竹黄的等厚竹片。

2、定型干燥

为了防止竹片在干燥过程中，使平整的竹片在横向弹性恢复力作用下产生卷曲变形，必须采用加压干燥的工艺与设备，使湿竹片在压力下加热，在解除压力时，排除水分和自由收缩。

3、竹片施胶

采用四辊涂胶机对竹片辊涂水溶性酚醛树脂胶，涂胶量为300-350g/㎡(双面)。胶粘剂中可加入1%--3%的面粉、豆粉等作填充剂。填充剂可使竹片在涂胶后易在表面形成胶膜，热压时不易产生流胶现象，固化后可以改善胶层的脆性。

4、组坯

采用手工组坯，严格按照对称原则、奇数层原则和相邻层竹片纹理相互垂直的原则进行组坯。要求面板用材质好的竹片，材质较次的竹片作背板。面、背板的竹青面向外，竹黄面向内芯板组坯时，则要求相邻竹片的朝向按竹青面、竹黄面交替依次排列。

5、预压与热压

⑴预压 为了防止板坯在向热压机内装板时产生位移而引起的叠芯、离缝等缺陷，在组坯后热压之前，要对板坯在室温下进行预压，使其粘合成一个整体材料。

⑵热压 采用热一热胶合工艺，其热压温度为140oC左右，单位压力为2.5-3.0MPa，热压时间按板材成品厚度计算，一般为1.1min/mm。

为了防止"鼓泡"现象的产生，在热压后期通常采用三段降压的工艺。第一段由工作压力降到"平衡压力"，第二段由"平衡压力"降到零，第三段由零到热压板完成开张。

6、板材的接长与表面处理

竹材胶合板主要用作车厢底板，故要求板材长度与车厢长度相一致，而压制的板材较短故需进行接长。

板材的接长与表面处理包括端头铣斜面、斜面涂胶与搭接，热压接长、纵向裁边、板面涂胶与加覆纲丝网，再次热压使板面胶层固化和压出网痕等工序。

是由木段旋切成单板或由木方刨切成薄木，再用胶粘剂胶合而成的三层或多层的板状材料，通常用奇数层单板，并使相邻层单板的纤维方向互相垂直胶合而成。胶合板以木材为主要原料生产的胶合板，由于其结构的合理性和生产过程中的精细加工，可大体上克服木材的缺陷大大改善和提高木材的物理力学性能，胶合板生产是充分合理地利用木材、改善木材性能的一个重要方法。

胶合板的分类

一类胶合板为耐气候、耐沸水胶合板，由此及彼有耐久、耐高温，能蒸汽处理的优点。

二类胶合板为耐水胶合板，能在冷水中浸渍和短时间热水浸渍。

三类胶合板为耐潮胶合板，能在冷水中短时间浸渍，适于室内常温下使用。用于家具和一般建筑用途。

四类胶合板为不耐潮胶合板，在室内常态下使用，主要用于馐及一般用途胶合板用材有椴木、水曲柳、桦木、榆木、杨木等。有多种胶可以用于胶合板。至于具体使用什么样的胶，要看你的质量要求。

（一）根据胶的成分的不同，用于胶合板的胶有如下几种：

脲醛胶： 防潮胶水/用于室内装修、家俱，不可用于室外

三聚氰胺胶：防潮、并具有一定的耐水煮、耐气候特性/可用于室外或者室内、但不可以经常被水浸渍

酚醛胶：防潮、优秀的耐水煮、耐气候特性/可用于室外或者室内、可经受室外风吹雨打

（二）根据环保等级，用于胶合板的胶可以分为E0级,E1胶，E2胶（以及连E2级都达不到的不合格的胶）。E0级是最高环保等级。E1级胶做的胶合板就可以直接用于室内了。

高质量的脲醛胶/三聚氰胺胶/酚醛胶都可以达到E0级、E1级，即都可以直接用于室内。

以酚类与醛类在一定条件下反应的聚合物为主体材料的胶粘剂。酚类物质主要是苯酚，还包括甲酚、二甲酚、特丁基酚和苯基苯酚等；醛类物质主要是甲醛，有时也包括间苯二酚和糠醛。酚醛树脂的正式名称是苯酚—甲醛树脂，其平均分子量不大。有水溶性、醇溶性、油溶性和乳液等几种。一般呈液态，也有粉状固态的。

酚醛树脂是第一个人工合成的树脂。1872年拜耳（A.von Bayer）发现苯酚与甲醛在酸催化下能生成树脂。1883年迈克尔（A.Michael）报告碱亦可催化得树脂。1907年贝克兰（L.H.Baekeland）获得热压工艺专利，推动了酚醛树脂的应用。1909年酚醛树脂用作木材涂料。1910年酚醛纸质层压板制成。1915年有了酚醛纤维板的专利。此后，酚醛树脂的理论研究和实际应用都得到了很大发展。

反应机理

苯酚与甲醛的反应，由于催化剂的不同和反应体系pH值的高低，反应有下列类型：

强酸催化

甲醛的水溶液是平衡体系，内含甲醛单体和甲醛水化物甲二醇的缩合物。在酸性溶液里，甲二醇第一步生成羟基甲叉阳碳离子，然后与苯酚反应，生成羟甲基酚，这一步反应缓慢。在酸性条件下，生成的羟甲基酚很快与另一个苯酚分子作用，就开始缩合反应，分子链逐步加长为线性树脂，所以强酸催化的苯酚—甲醛反应相当激烈。方程式如下：

金属离子催化

在一定的酸碱度范围内（pH4～7），以二价金属盐作催化剂，如钙、镁、锌的醋酸盐，同时酚过量。这种树脂的特点是固化速度快，生产过程中的反应热难于控制。方程式如下：

碱催化

甲醛对苯酚的摩尔比为1.5～3.0，多数大于1.5，以氢氧化钠作催化剂，可生成甲阶段酚醛树脂（简称甲阶酚）。一般公认的反应过程是：

在低于60℃和高pH情况下，羟甲基酚的缩合反应缓慢，通常在60～100℃时生成树脂。

氨催化

氨催化甲阶酚，黄色，表明有甲亚胺基（—CH＝N—），并且分子量较大，明显不同于其他碱催化反应物。已知道在氨催化的树脂中含有类似于二苄胺和三苄胺的结构。

树脂制备的发展

20世纪70年代，乳液酚醛得到应用。它以水为介质，无公害；分子量比水溶性树脂大得多，性能好。通常有两种制备方法：其一，先在碱催化下生成酚醛树脂，然后在近乎中性的条件下，借助保护胶体的作用，使树脂悬浮于水，并且分子量进一步增长。1975年，中国已用于胶合板水泥模板的生产。其二是先在碱性条件下缩合树脂到预定的分子量范围，加入乳化剂，强力机械搅拌呈乳液，制成的乳液亦已用于造纸厂抄纸机上的尼龙干网处理。高邻位线性酚醛树脂，因解决了反应热的问题而可生产。

树脂的固化

酚醛树脂的固化，是从可溶可熔的液态转变为不溶不熔的固态的过程。至今，人们对这个十分复杂的固化过程还不太清楚。甲阶酚经加热（在碱性条件下）或加酸都能固化。一般认为固化有两个阶段，先生成亚甲基醚8967，再醚键断裂，交联度增加。醚键如何断裂有不同见解，倾向性的看法是断裂成亚甲基醌，再进一步交联。甲阶酚在酸性情况下固化，其机理类同线性酚醛的生成，反应速度很快，放出的大量热又反过来促进固化。

线性酚醛树脂没有足够的羟甲基，是热塑性树脂，加入含亚甲基的成分，如六次甲基四胺才能固化。其机理尚未完全清楚，仅从固化后的树脂呈现黄色，推断含有亚胺基。

固化的酚醛树脂是无定形的，其强度低于理论计算值，显微照片显示有微泡存在。一些研究者认为交联不多，有的推断固化后的酚醛树脂有两相，高分子化合物形成的骨架和充填于骨架中的低分子化合物。

应用

酚醛树脂胶接强度高，有优良的耐水性和耐久性，耐热性也很好，一般作为结构用胶或室外用胶。胶合板常用苛性钠催化的甲阶酚，胶压的板材能耐水、耐候，如滑翔机用航空胶合板即用该胶。纤维板为了增加强度和抗水性，在加防水剂的同时，也加入碱催化的酚醛树脂，利用它在铝盐和酸作用下析出的特点，使其沉积于纤维上。刨花板用于室外或作结构材料者，需用酚醛树脂胶粘剂。由于酚醛树脂固化较慢、对刨花含水率要求严及价格较高等原因，在刨花板的生产中应用较少。旋切单板浸渍酚醛树脂（醇溶性或水溶性）可压制成木材层积塑料，用于制造机械零件、耐磨材料、纺织梭子等。纸质层压板有工业用板和装饰用板两类。工业用层压板是将浸胶纸或浸胶布组坯热压成型，用作电气绝缘材料或耐磨材料。装饰板以牛皮纸浸酚醛树脂的胶膜纸作底层，上盖装饰纸等热压成型。此外，酚醛树脂还可用于涂料、模塑、研磨材料以及制酚醛纤维等方面。

中国木材工业中常用的酚醛树脂见下表。

胶合板是由木段旋切成单板或由木方刨切成薄木，再用胶粘剂胶合而成的三层或多层的板状材料，通常用奇数层单板，并使相邻层单板的纤维方向互相垂直胶合而成。胶合板是家具常用材料之一，一组单板通常按相邻层木纹方向互相垂直组坯胶合而成，通常其表板和内层板对称地配置在中心层或板芯的两侧。用涂胶后的单板按木纹方向纵横交错配成的板坯，在加热或不加热的条件下压制而成。层数一般为奇数，少数也有偶数。纵横方向的物理、机械性质差异较小。常用的胶合板类型有三合板、五合板等。胶合板能提高木材利用率，是节约木材的一个主要途径。

通常的长宽规格是：1220×2440mm，而厚度规格则一般有：3、5、9、12、15、18mm等。主要树种有：榉木、山樟、柳按、杨木、桉木等。为了充分合理地利用森林资源发展胶合板生产，做到材尽其用，我国新制订的国家标准(报批草案)根据胶合扳使用情况，将胶合板分为涂饰用胶合板(用于表面需要涂饰透明涂料的家具、缝纫机台板和各种电器外壳等制品)、装修用胶合板(用作建筑、家具，车辆和船舶的装修材料)，一般用胶合板(适用于包装，垫衬及其它方面用途)和薄木装饰胶合板(用作建筑，家具，车辆，船舶等的高级装饰材料)，胶合板种类根据胶合强度又分为：I类(NQF)——耐气候、耐沸水胶合板。这类胶合板具有耐久、耐煮沸或蒸汽处理等性能，能在室外使用．Ⅱ类(Ns)——耐水胶合板。它能经受冷水或短期热水浸渍，但不耐煮沸。Ⅲ类(Nc)——不耐潮胶合板。