又稱脲甲醛樹脂,是尿素與甲醛反應得到的熱固性樹脂。英文縮寫為UF。在加工成型時發生交聯(見高分子交聯),得到不溶、不熔的製品。尿素醛樹脂的絕緣性能良好,價格便宜,是一類重要的縮聚高分子產品,主要用於製造模壓塑膠。脲醛樹脂的1980年世界產量超過150萬噸。1884年開始研究尿素與甲醛的反應;1918年得到可作為膠粘劑用的粘液;1926年制得模塑粉並加工成型;1929年工業生產,商品名為Beetle。

  聚合 原料為尿素和37%甲醛水溶液,合成的樹脂是線型結構。為保證樹脂能固化,甲醛與尿素的摩爾比必須大於1。一般采用甲醛/尿素為1.5~2.0。如作膠粘劑,可選擇較高的摩爾比;如作模壓塑料,則選擇較低的摩爾比。酸或堿催化劑的反應產物不同。在pH=4的條件下,反應為:

這兩步反應均為可逆反應,第一步為尿素與甲醛加成反 應,得到羥甲基脲;第二步為羥甲基與氨基的縮合反應,形成亞甲基鍵(─CH2─),同時放出水,經多次縮合可得低聚物。也可通過羥甲基之間的縮合反應形成亞甲基醚鍵(─CH2─O─CH2─),它進一步受熱時可分解,放出甲醛而轉變為亞甲基鍵。因此在酸性條件下,如反應不加控制,則將形成網狀結構,導致凝膠。

  在中性和堿性條件下(pH=7~8),反應產物為一和二羥甲基脲:

而它們的縮合反應速率要慢得多。所以在工業上是采用堿作催化劑,在95℃左右反應,以制造可溶性脲醛樹脂,然後在酸性條件下或加熱條件下進行固化。

  脲醛樹脂必須在中性(pH=7)條件下貯存。固體樹脂較溶液穩定,溶液的貯存期一般為六個月。

  固化 脲醛樹脂在酸性或加熱條件下固化較快。室溫固化時常用的固化劑為氯化銨。模塑粉應加熱固化。當溫度為130~160℃時,較薄制品的模壓周期是10~15分鐘;較厚制品則須長達1小時以上。提高溫度可加速固化但表面易分解,樹脂中加入固化加速劑,如硫酸鋅、磷酸三甲酯、草酸二乙酯等可縮短固化時間。

  性質和應用 固化後的脲醛樹脂顏色比酚醛樹脂淺,呈半透明狀,耐弱酸、弱堿,絕緣性能良好,耐磨性極佳,但遇強酸或堿易分解,耐候性較差。主要用於制造模壓塑料,制作日用品和電器零件;還可用於板材的膠粘劑、紙和織物的漿料、貼面板及建築工業上的裝飾板等。由於其著色范圍極廣,可制成色彩瑰麗的制品。