脲醛树脂微米级微球的合成与表征开题报告

1. 研究目的与意义

目的：尿素和甲醛来源广泛、价格低廉，在酸性条件下缩聚可以直接制备微米级微球，本课题旨在控制其反应体系的pH、摩尔比以制备不同形貌的脲醛树脂微球。

2. 国内外研究现状分析

脲醛树脂于 1844 年由 b . tollens 首次合成 , 1896 年在 c . goldschmidt 等的研究后首次使用 , 而中国脲醛树脂是在 1957 年开始工业化生产的 , 1962 年成为胶合板生产的主 要胶粘剂 。 脲醛树脂胶粘剂与其它胶粘剂相比具有许多优点 , 其中最大的优势是原料充足 、价格低廉。由于其优点被广泛应用于木器加工、胶合板、刨花板、人造板的生产及室内装修等行业 , 是目前粘合剂中产量最大的品种 ,占木材胶粘剂总产量的 80 % 以上 。具有其它胶种难以取代的竞争力 。

脲醛树脂（uf）具有价格低廉、原料来源广泛以及生产工艺简单等优势，胶黏剂是其目前最广泛的应用，然而随着环保意识的增强，人们对甲醛含量的要求越来越严格。许多学者都致力于开发脲醛树脂在其他领域的应用。郝志显等发现了脲醛树脂的半结晶性质，随后研究了脲醛树脂在酸性条件下的沉淀反应，发现这种沉淀现象是一种线型分子之间氢键相互作用引起的半结晶聚积过程，并得到了纯脲醛树脂微球。

复合微球具有单一粒子所具有的表面效应、体积效应及量子效应，使得材料多功能化，特别是有机-无机、有机-有机复合微球。郝志显等利用尿素和甲醛酸性条件下的缩聚诱导反应，合成了具有反应活性的脲醛树脂模板剂，然后在不同表面活性剂存在的条件下，通过聚合诱导沉淀法制备了脲醛树脂-氧化硅有机-无机杂化微球。所得的氧化硅微球具有层状折叠缝隙孔结构，比表面积大，孔径分布集中，性能稳定。孙莉峰等以聚丙烯酰胺（pam）高分子凝胶为模板，制备了脲醛树脂-聚丙烯酰胺有机-有机杂化微球材料。通过扫描电子显微镜（sem）、热重分析（tga）、红外（ftir）等手段对复合微球进行了研究。研究发现，所制备的杂化微球的表面形貌与甲醛和尿素反应体系的ph值、摩尔比等因素有关。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：

1. 在ph为1、2、3的体系中，控制其浓度为3%，甲醛与尿素的摩尔比为0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、2.0、3.0，30℃下搅拌5min，保温8h出锅，进行离心分离，再冷冻干燥，得到脲醛树脂微球；

2. 对制得的脲醛树脂微球采用比表面积与孔隙结构、形貌结构、官能团、结晶性等进行表征；

4. 研究创新点

通过一步法直接在酸性条件下制备脲醛树脂微球，研究不同pH、摩尔比对微球比表面积与孔隙结构、形貌结构、官能团、结晶性等影响，为脲醛树脂微球应用提供理论指导。

为掺氮碳微球的合成提供技术基础。