脲醛树脂—不同条件下pH值的变化
2011-02-24 13:30阅读：
在脲醛树脂制备过程中，为了得到初期缩聚物，用碱性物质，特别是用氨、六亚甲基四胺和烧碱中和显弱酸性的工业甲醛，在中性或弱碱性条件下与尿素进行反应的情况较多，阀且反厘过程中pH值下降趋问酸性，这是一种很明显的规律。由于反应速度和反应物的组成受pH值的影响非常敏感。过度趋向酸性易生成不溶性的亚甲基脲沉淀，甚至有招致反应物全部胶凝的危险;过度趋向碱性，由于生成二亚甲基醚键(-CH2-O-CH2-)而缩聚，形成只溶于热水的白色沉淀物。所以系统pH值的调节，不仅对于反应机理的研究，就是对于工业生产也是非常重要的。
#SinaEditor_Temp_FontName许多人研究了尿素与甲醛反应过程中pH值变化情况，由于各人探索的侧重面不同，对这种现象也提出了不同论点，分别介绍
高桥使用重结晶的纯尿素和含量37%的工业甲醛进行试验，来研究不同反应条件下pH值的变化情况。
(1)用30g尿素，60~80mL
37%甲醛，用不同量的氨水，在40℃、60℃、90℃分别反应，测定反应液pH值，随时间而变化情况。发现开始10~15min,
pH值上升到最高，以后就下降。反应温度越高，pH值下降程度越大。pH值下降到5以下，生成白色不溶性的亚甲基脲沉淀。
(2)用30g尿素，80mL 37%甲醛，
0.5g或l.0g六亚甲基四胺45℃下分别反应。发现pH值变化和用氨水催化的情况相似，在pH
5左石，同样生成不溶性的亚甲基脲沉淀。
(3)用30g尿素， 81mL 37%甲醛，加0.16g NaOH
60℃反应；30g尿素，60mL 37
%甲醛加0.08g NaOH
40℃反应；30g尿素，81mL 37%甲醛，0.4gBa(OH)2
25℃反应。没有以氨水和六亚甲基四胺作催化剂时，初期pH值上升的现象，从一开始就下降。第一种情况，初始pH值9.0左右，pH值稍有下降。后二种弱碱性情况下，尽管反应温度低，pH值下降显著。
(4)用30g尿素，81mL 37%甲醛，用甲
酸调pH值为2~3,
在22.5℃反应。发现pH值不仅没有下降，而且还显示出有上升的倾向，可能是尿素水解生成氨的缘故。约在30min内生成亚甲基脲沉淀。
(5)加热尿素和氨水，无论40℃或60℃加热搅拌，pH值有些上升，也可能是尿素水解所致。
(6)加热甲醛水溶液和碱:用甲醛水溶液加氨水，pH值在6~8范围内，60~70℃加热，加热后20min,
pH值下降0.2。甲醛水溶液加KOH的情况，可能有轻微的康尼查罗反应，造成pH值下降。
(7)酸、碱和中性盐对中性甲醛的影响:用离子交换树脂脱去甲醛中甲酸，得到中性甲醛。中性甲醛不用碱催化剂50℃与尿素反应，用醋酸调pH值至5.5，甲醛与尿素40℃反应，未发现pH值下降，反应200min后，pH值为5.8，稍有上升。用pH5.5的甲醛分别加人氨水、NaOH、KOH、NaCI、KCI在50~
60℃与尿素反应。发现中性甲醛与尿素反应，仅在用碱作催化剂时有pH值下降现象，不加催化剂或加中性盐的情况下，pH值没有变化，在酸性条件下pH值没有变化或稍有上升。
(8)氧气的影响:从以上各项试验可见，仅在尿素、甲醛和碱性物质共存的情况下，pH值下降明显。而且证明这种下降归因于康尼查罗反应是困难的。所以，高桥认为，是由于空气中的氧使甲醛氧化形成甲酸，导致pH值下降。并将在空气下和氮气下尿素和甲醛加碱性物质的反应进行比较。让在空气下和氮气条件下的反应在同一水浴中的二个烧瓶中，用相同的搅拌速度，在相同的条件下行，测定其pH值的变化。由试验观察到一般在氮气下比在空气下的pH值下降得少。
