摘要：介紹了建筑涂料用801膠水的生產(chǎn)工藝，以及在生產(chǎn)中反應(yīng)溫度和溶液的酸堿度控制對(duì)膠水質(zhì)量的影響。

　　關(guān)鍵詞：801膠水；聚乙烯醇；甲醛；尿素

　　中圖分類號(hào)：TQ 623.2  文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B  文章編號(hào)：1009-1696（2005）01/02-0056-02

0  前言

    建筑仿瓷涂料中使用的聚乙烯醇—甲醛樹脂，俗稱107膠水，是聚乙烯醇和甲醛在酸性條件下發(fā)生加成反應(yīng)而成，由于在合成過程中甲醛不完全與聚乙烯醇反應(yīng)，使膠水中殘留游離的甲醛，甲醛的存在不但污染環(huán)境，而且嚴(yán)重危害人體健康。我國于2004年7月1日起強(qiáng)制執(zhí)行GB 8583--2001《室內(nèi)裝飾裝修材料膠結(jié)劑中有害物質(zhì)限量》標(biāo)準(zhǔn)和GB50325—2001《民用建筑工程室內(nèi)環(huán)境污染控制規(guī)范》，禁止甲醛含量大于l g／kg的107膠水在建筑涂料中使用。為解決107膠水中殘留甲醛的問題，可以在107膠水的合成過程中加入尿素，對(duì)其進(jìn)行改性，利用尿素與甲醛在弱堿性條件下發(fā)生的加成反應(yīng)，生成脲醛樹脂(UF)——單羥甲基脲和雙羥甲基脲的原理，消除107膠水中的游離甲醛，制成元游離甲醛的801膠水。而尿素脲醛樹脂又是一種熱固性樹脂，它的存在使涂料的附著力和防水性等性能得以提高，改性后的膠水不僅使用在建筑業(yè)上，還可以用作紡織纖維和無紡布上漿劑，以及文教用品的粘接劑。

1  實(shí)驗(yàn)部分

1．1          原材料

  聚乙烯醇；甲醛；氫氧化鈉；鹽酸；尿素；水。

1．2          參考配方

　　參考配方見表1。

表1  801膠的參考配方

1．3  生產(chǎn)工藝                              

    (1)將聚乙烯醇浸泡在溫度低于20℃自勺水中1 h，使其充分溶脹。

    (2)將水加熱到90~95℃，加入上述聚乙烯醇中，不斷攪拌直至聚乙烯醇完全溶解為止。

    (3)將上述溶液冷卻到80℃加入鹽酸并不斷攪拌，攪拌均勻后再加入甲醛溶液，在不斷攪拌的條件下反應(yīng)l h。 

    (4)將上述液體冷卻到60℃加入氫氧化鈉溶液并且不斷攪拌，待溫度降到40℃時(shí)加入尿素，攪拌均勻即得成品。 

1．3          801膠液的技術(shù)指標(biāo)(表2)  

表2  801膠液的技術(shù)指標(biāo)

2  工藝分析

2．1          聚乙烯醇溶解前的處理

    聚乙烯醇在溶解前必須浸泡在低于20℃的水中，目的是使聚乙烯醇中的揮發(fā)物逸出，水溫不能高于40℃，否則會(huì)出現(xiàn)結(jié)皮現(xiàn)象，不利于聚乙烯醇的溶解，在加熱溶解時(shí)采用蒸汽加熱或夾套式水浴加熱，不能用明火直接加熱，以防止聚乙烯醇過熱分解，影響膠液的質(zhì)量。

2．2          在酸性條件下膠液的合成

    聚乙烯醇和甲醛在酸性條件下發(fā)生加成反應(yīng)，生成聚乙烯醇—甲醛樹脂，在此條件下生成的膠液粘度大、粘接力最強(qiáng)。在消除膠液中殘余甲醛時(shí)必須在弱堿性條件下進(jìn)行。一方面在酸性條件下尿素和鹽酸有如下化學(xué)反應(yīng)：

    CO(NH₂)₂+2HCl+H₂0→CO₂+2NH₄C1

    另一方面，聚乙烯醇與甲醛發(fā)生的加成反應(yīng)是可逆的，用堿中和多余的鹽酸可以抑制聚乙烯醇—甲醛樹脂的分解，產(chǎn)生游離的甲醛。

2．3在堿性條件下膠液中游離甲醛的處理

    在堿性條件下膠液中游離甲醛的處理，是利用甲醛和尿素在弱堿性的條件下發(fā)生加成反應(yīng)，生成單羥甲基脲和雙羥甲基脲的縮聚體，其反應(yīng)式如下：

    O=C(NH₂)+CH₂0→O=C(NH₂)NHCH₂OH

    O=C(NH₂)+2CH₂0→0=C(NH)₂(CH₂OH)₂

    尿素處理游離甲醛應(yīng)在弱堿低溫條件下進(jìn)行，如果堿性強(qiáng)，尿素與氫氧化鈉發(fā)生如下化學(xué)反應(yīng)：

  CO(NH₂)₂+2NaOH→Na₂C0₃+2NH₃

  那么尿素不能與聚乙烯醇—甲醛樹脂中的游離甲醛發(fā)生反應(yīng)，達(dá)不到消除甲醛的目的。

2．3          溫度對(duì)膠液改性的影響

    在利用尿素對(duì)107膠的改性過程中，液體的溫度不能高于40℃，因?yàn)樵诟哂?font face="Times New Roman" style="line-height: 1.5em !important; ">40℃的條件下，尿素易與氫氧化鈉發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，影響甲醛的處理。

3                  結(jié)語

    采用尿素對(duì)107膠液進(jìn)行改性，可以減少和消除對(duì)人體和環(huán)境有害的甲醛，提高膠液的質(zhì)量，要達(dá)到該目的，首先要嚴(yán)格按膠液的生產(chǎn)工藝進(jìn)行生產(chǎn)，其次要對(duì)膠液中殘留的甲醛進(jìn)行分析，確定甲醛在膠液中的含量，從而確定尿素的加入量(甲醛與尿素的克分子比為1：1．6)，保證甲醛的徹底清除。