張瑞娟

（鄭州工業(yè)應(yīng)用技術(shù)學院，河南省鄭州市 451150）

室內(nèi)裝飾墻面材料在室內(nèi)裝飾中起關(guān)鍵性作用，因此，墻面裝飾材料好壞直觀體現(xiàn)室內(nèi)裝飾效果，起到了絕熱、防潮、防火、吸聲、隔音等保護建筑物的功能，延長建筑物壽命，滿足人們對裝修的高標準需求［1-2］。使用不好的裝修材料會影響室內(nèi)空氣質(zhì)量。徐金梅等［3］采用脲醛樹脂制成的膠制品在墻面裝修中存在一些限制，最突出的問題就是在膠制品生產(chǎn)、加工過程中釋放出游離甲醛，對人體健康帶來一定威脅。段云海等［4］對室內(nèi)空氣污染物檢測分析發(fā)現(xiàn)，室內(nèi)苯超標54%，甲苯超標35%，對人體健康危害較大。在中、弱堿性條件下，尿素與甲醛通過縮聚反應(yīng)得到脲醛樹脂。該樹脂成本較低，性能良好，是室內(nèi)裝飾墻面材料的主要膠黏劑，占木板工業(yè)用膠量的85%以上。結(jié)合脲醛樹脂屬性，本文主要綜述了脲醛樹脂在室內(nèi)裝飾中的應(yīng)用情況。

1 脲醛樹脂合成的影響因素

三聚氰胺和聚乙烯醇用量是影響脲醛樹脂固體合成、液體合成及脲醛樹脂膠制品合成的主要因素。

1.1 三聚氰胺和聚乙烯醇用量對脲醛樹脂固體合成的影響

許善鋒等［5］在核桃粕改性三聚氰胺脲醛樹脂的制備與熱降解性能研究中發(fā)現(xiàn)，采用核桃粕作為添加劑，與三聚氰胺改性脲醛樹脂共聚于膠合板上，合成了核桃粕改性三聚氰胺脲醛樹脂。隨著三聚氰胺和聚乙烯醇用量的不斷增加，脲醛樹脂固體含量逐漸降低。在酸性條件下，羥基會與聚乙烯醇形成醚鍵，極大降低了脲醛樹脂的反應(yīng)活性，固體含量相對降低。由于三聚氰胺和聚乙烯醇用量較高時，脲醛樹脂固化時間相對較長，因此，容易出現(xiàn)固化不穩(wěn)定的現(xiàn)象。以核桃粕的黏度、游離甲醛含量、甲醛釋放量等為指標，發(fā)現(xiàn)了核桃粕的最佳用量，研究了核桃粕和脲醛樹脂的熱降解行為。結(jié)果表明，核桃粕改性三聚氰胺脲醛樹脂熱壓板的甲醛釋放量為0.4 mg/L，達到E0級板材甲醛釋放量的要求，板材黏接強度也得到相應(yīng)提高。洪曉東等［6］研究了改性脲醛樹脂的合成及性能，隨著三聚氰胺、聚乙烯醇復(fù)合改性劑用量增加，脲醛樹脂游離甲醛含量及固化時間隨之降低，壓縮強度有所增加。

1.2 三聚氰胺和聚乙烯醇用量對脲醛樹脂液體合成的影響

金立維等［7］制備了E1級三聚氰胺改性脲醛樹脂，并研究了三聚氰胺和聚乙烯醇用量對脲醛樹脂溶液均勻性的影響。由于羥基脲衍生物在酸性條件下會與樹脂中添加的三聚氰胺發(fā)生縮合反應(yīng)，完全封閉了相對活潑的羥甲基，通過在該分子中引入相對穩(wěn)定的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，能夠極大減少脲醛樹脂中的親水基團。在酸性條件下，三羥甲基脲與三聚氰胺的加成反應(yīng)相對較快，增加了膠制品的均勻性。當聚乙烯醇用量不斷增加時，液體溶解度逐漸降低，溶液會出現(xiàn)許多小顆粒，在很大程度上影響脲醛樹脂液體合成效果。曹曉玲等［8］制備了脲醛樹脂膠黏劑，并研究了其性能。發(fā)現(xiàn)，當三聚氰胺用量為尿素質(zhì)量的4%時，合成的脲醛樹脂膠黏劑綜合性能較好，能夠達到綠色環(huán)保要求。

1.3 三聚氰胺和聚乙烯醇用量對脲醛樹脂膠制品合成的影響

隨著三聚氰胺和聚乙烯醇用量的不斷增加，脲醛樹脂膠制品中游離甲醛含量降低。黃冠群等［9］采用正交試驗法研究有機物對脲醛樹脂膠黏劑中游離甲醛含量的影響，發(fā)現(xiàn)隨著脲醛樹脂中三聚氰胺用量的不斷增大，樹脂的存儲穩(wěn)定性越來越好，黏度也越來越好。當聚乙烯醇用量過多，隨著聚乙烯醇用量的不斷加大，膠制品溶解度變小，樹脂穩(wěn)定性降低，存儲周期變短。在酸性條件下，聚乙烯醇能夠與甲醛反應(yīng)直接生成聚乙烯醇縮甲醛，即使在聚乙烯醇用量較低時，依然能夠與脲醛樹脂中的游離甲醛發(fā)生反應(yīng)，使膠制品中的游離甲醛含量極大降低。

祿樹暉等［10］對尿素-甲醛的成環(huán)化反應(yīng)進行研究，在脲醛樹脂合成初期，將脲醛衍生物脲化，再合成脲醛樹脂。采用傅里葉變換紅外光譜研究了pH值、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時間及催化劑種類對脲醛環(huán)化反應(yīng)中脲醛含量的影響。發(fā)現(xiàn)引入脲醛環(huán)等環(huán)狀結(jié)構(gòu)物可有效提高脲醛樹脂膠黏劑的耐水性能；在75 ℃以上，反應(yīng)產(chǎn)物中可形成一定量的脲環(huán)狀結(jié)構(gòu)物。在pH值為8左右，溫度為85 ℃，不用催化劑，反應(yīng)時間盡量長的情況下，由尿素和甲醛環(huán)化反應(yīng)生成的Uron環(huán)的相對值最大。在脲醛樹脂合成中引入Uron環(huán)結(jié)構(gòu)物質(zhì)能夠提高脲醛樹脂的耐水性，由其制成的膠制品耐水性也相對較高，可用作室內(nèi)膠制品材料。

2 脲醛樹脂在室內(nèi)裝飾中的應(yīng)用

2.1 脲醛樹脂在室內(nèi)裝飾板材方面的應(yīng)用

由脲醛樹脂制成的板材在裝修市場使用率高達85%以上，應(yīng)用到室內(nèi)裝飾板材具有質(zhì)輕、方便加工、韌性強等優(yōu)點，通過不同的工藝可以提升自身環(huán)保性、黏合強度以及耐水性。采用普通木材時，存在內(nèi)部結(jié)構(gòu)不均勻，容易受到外界濕度變化而出現(xiàn)含水量增加的現(xiàn)象，容易引起板材膨脹或收縮。采用脲醛樹脂制成的板材順紋抗壓強度大，具有實用價值。

韓書廣等［11］研究甲醛與尿素的摩爾比對制備改性脲醛樹脂的影響，發(fā)現(xiàn)甲醛與尿素摩爾比在1.1～1.6，合成的脲醛樹脂游離甲醛含量相對較高，無法滿足環(huán)保需求。隨著甲醛與尿素摩爾比不斷升高，游離甲醛含量逐漸增加，制成的膠制品黏合強度也不斷增大，符合木板制作的黏合強度國家標準。

脲醛樹脂除了符合板材黏合強度標準外，還要符合環(huán)保標準。王興全［12］研究甲醛與尿素摩爾比對脲醛樹脂中甲醛含量的影響時發(fā)現(xiàn)，當甲醛與尿素摩爾比較低時，甲醛含量較低，用于人造板生產(chǎn)，符合板材環(huán)保產(chǎn)品標準，低游離甲醛含量樹脂膠的應(yīng)用是降低室內(nèi)裝飾墻面甲醛釋放的關(guān)鍵。

脲醛樹脂在刨花板制造中體現(xiàn)出自身的耐水性。劉明等［13］將脲醛樹脂/聚異氰酸酯膠黏劑應(yīng)用在刨花板中，發(fā)現(xiàn)引入脲醛樹脂可以顯著提高刨花板的耐水性、靜曲強度和內(nèi)結(jié)合強度。

2.2 脲醛樹脂在室內(nèi)裝飾墻面方面的應(yīng)用

脲醛樹脂受到聚乙烯醇用量影響，縮聚反應(yīng)快，可以在墻面沙土改良中得到廣泛應(yīng)用。王博等［14］研究聚乙烯醇與有機物混合對沙土改良，發(fā)現(xiàn)聚乙烯醇用量對脲醛樹脂合成性能影響較大，因此，在室內(nèi)裝飾墻面方面考慮聚乙烯醇用量對樹脂性能的影響。脲醛樹脂在很大程度上能夠根據(jù)產(chǎn)品的需要進行設(shè)計，在合成脲醛樹脂時，加入聚乙烯醇能夠快速溶解，保證形成的膠黏劑與沙土混合用于砌筑墻面時，快速凝結(jié)，容易控制。

脲醛樹脂中含有的多酚，保障了墻面防腐性能。梁堅坤等［15］對糠醇、苯酚及間苯二酚與尿素-甲醛的縮聚反應(yīng)進行研究，系統(tǒng)地闡述了縮聚反應(yīng)中的競爭關(guān)系：（1）隨著反應(yīng)時間延長，大量亞甲基橋鍵形成，部分醚鍵轉(zhuǎn)變?yōu)闃蜴I，類似于在酸性條件下觀察到的樹脂生成過程。在脲醛樹脂的合成過程中，存在著大量的競爭反應(yīng)，其產(chǎn)物的分布與其熱力學性質(zhì)密切相關(guān)，但對化學平衡沒有影響。（2）苯酚-甲醛-尿素在堿性條件下的縮聚反應(yīng)，主要是羥基甲基脲與羥基苯酚的自縮聚反應(yīng)，但在弱酸條件下反應(yīng)程度較低，羥基甲基脲具有較少的自縮聚結(jié)構(gòu)，甚至無縮聚反應(yīng)發(fā)生，強酸條件下苯酚-脲醛的共聚較自縮聚效果好，使合成的脲醛樹脂具有良好防腐性能。

脲醛樹脂不僅凝結(jié)速度快、防腐性能好，而且在保溫方面應(yīng)用效果良好。張化騰等［16］對三聚氰胺改性脲醛樹脂泡沫保溫材料性能進行研究，發(fā)現(xiàn)該泡沫材料具有良好的阻燃性能，適合作為外墻外保溫隔熱材料。采用三聚氰胺和脲醛樹脂合成三聚氰胺改性脲醛樹脂泡沫塑料，可以提高脲醛樹脂泡沫塑料的硬度。在脲醛樹脂泡沫塑料中引入三聚氰胺有效提高了其抗壓強度、耐熱性和阻燃性能。

3 結(jié)束語

脲醛樹脂原料豐富，具有工藝簡單、成本低、黏結(jié)性好的優(yōu)勢，是室內(nèi)裝飾墻面設(shè)計工藝中的主要膠黏劑。通過調(diào)整三聚氰胺和聚乙烯醇用量，可將制備的脲醛樹脂中甲醛含量降低到國家標準以下，符合環(huán)保要求。由脲醛樹脂制成的板材在裝修市場使用率高達85%以上，應(yīng)用到室內(nèi)裝飾板材具有質(zhì)輕、方便加工、韌性強等優(yōu)點。脲醛樹脂受到聚乙烯醇用量影響，縮聚反應(yīng)快，可以在墻面沙土改良中得到廣泛應(yīng)用。脲醛樹脂中含有的多酚，保障了墻面防腐性能。脲醛樹脂不僅凝結(jié)速度快、防腐性能好，還在保溫方面具有良好應(yīng)用效果。