低物质的量比脲醛树脂的凝胶变化分析

以物质的量比为1∶1的甲醛(F)、尿素(U)为原料,用“碱-酸-碱”法合成了稳定的低F/U的脲醛树脂(UF),并考察了贮存时间、中性电解质(NaCl、MgCl_(2))、酸性电解质(NH_(4)Cl、AlCl_(3))对UF的影响,通过Zeta电位仪、激光粒度分析(LS)仪、扫描电镜-能谱(SEM-EDS)仪、场发射透射电镜(FE-TEM)对UF胶粒的贮存稳定性、电位稳定性及聚集情况进行了分析,进而揭示UF的凝胶规律。研究结果表明:UF的凝胶既有胶体性质的体现,同时可能也发生了化学反应。离子及游离甲醛均制约着UF的稳定性,聚集体尺寸的增长导致了UF凝胶的形成。在引入不同电解质的条件下,凝胶时间与电解质的种类有关。SEM-EDS和Zeta电位等测试表明,胶粒表面更高的离子物种含量,可能有助于胶粒的静电稳定;中性电解质对胶粒的稳定性影响有限,酸性电解质明显改变了胶粒的稳定性;酸性电解质提供的酸性条件,促进了可溶连续相中的单体及线性低聚物等之间的反应导致形成了更大尺寸的聚集体,进而凝胶提前。FE-TEM和PSD等的结果表明:UF的凝胶过程可能伴随着胶粒的融合,即小颗粒消失,大颗粒相应生长;同时伴随着低聚物等的消耗,最终发展成为更大尺寸的聚集体,直至最终凝胶。