Keo Dán Ure-Formaldehit: Đặc Điểm, Công Thức Và Ứng Dụng

Keo dán ure-formaldehit còn được gọi là nhựa UF (Urea-Formaldehyde). Là một loại polymer nhiệt rắn được tổng hợp từ ure và formaldehit. Cũng là một trong những loại keo dán phổ biến nhất, được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp gỗ và sản xuất đồ nội thất nhờ tính năng kết dính mạnh, chi phí thấp và dễ sản xuất.

Keo Dán Ure-Formaldehit Là Gì

Keo dán ure-formaldehit là loại nhựa tổng hợp được tạo ra từ phản ứng trùng ngưng giữa hai thành phần chính.

• Ure (NH2CONH2) một hợp chất hữu cơ thường được tổng hợp từ amoniac và khí carbon dioxide.
• Formaldehit (CH2O) là một chất khí hoặc dung dịch thường dùng trong ngành công nghiệp hóa học để tạo các polymer.

Keo UF có đặc tính khô nhanh độ bền cao và tạo liên kết vững chắc giữa các bề mặt, đặc biệt là các loại vật liệu gỗ.

Công Thức Hóa Học Của Keo Dán Ure-Formaldehit

Phản ứng hóa học tổng quát để sản xuất keo dán ure-formaldehit.

n(NH2CONH2) + n(CH2O) → (-NH-CH2-NH-CO-)n + H2O

Trong đó

• Các nhóm metylol (-CH2OH) từ formaldehit phản ứng với các nhóm amin (-NH2) của ure để tạo ra các liên kết methylen (-CH2-) và methylen ether (-CH2OCH2-).
• Sản phẩm cuối cùng là một polymer có cấu trúc mạng lưới bền vững, giúp keo có độ kết dính cao.

Quy Trình Sản Xuất Keo Ure-Formaldehit

Quá trình sản xuất keo ure-formaldehit diễn ra qua hai giai đoạn chính.

1. Giai Đoạn Trùng Ngưng

Ure và formaldehit được pha trộn theo tỉ lệ mol phù hợp (thường 1:1,2 hoặc 1:2) trong môi trường axit hoặc kiềm.

Phản ứng đầu tiên tạo ra các hợp chất metylol-ure.

NH2CONH2 + CH2O → NH2CONH-CH2OH

Sau đó các hợp chất metylol-ure tiếp tục phản ứng để tạo các liên kết polymer loại bỏ nước.

NH2CONH-CH2OH + NH2CONH-CH2OH → (-NH-CH2-NH-CO-) + H2O

2. Giai Đoạn Kết Mạng

• Khi được gia nhiệt hoặc xúc tác các phân tử polymer sẽ tạo thành cấu trúc mạng lưới 3 chiều, giúp keo đạt độ bền nhiệt và cơ học cao.
• Quá trình này xảy ra khi keo được bôi lên bề mặt vật liệu và làm nóng hoặc nén dưới áp lực.

Ứng Dụng Của Keo Dán Ure-Formaldehit

1. Trong Ngành Công Nghiệp Gỗ

Keo UF được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp gỗ nhờ khả năng tạo liên kết bền vững và chi phí thấp.

• Sử dụng trong sản xuất ván ép, ván MDF, ván dăm và các loại gỗ công nghiệp khác.
• Keo UF được dùng để kết dính các bộ phận của đồ nội thất, tạo ra các sản phẩm bền đẹp và chắc chắn.

2. Trong Công Nghiệp Giấy

Keo UF được sử dụng để sản xuất giấy ép và các loại sản phẩm giấy cần độ cứng và khả năng chống nước.

3. Trong Công Nghiệp Xây Dựng

Keo UF được sử dụng làm chất kết dính trong các vật liệu xây dựng như thạch cao, xi măng sợi và các tấm cách nhiệt.

Tính Chất Của Keo Dán Ure-Formaldehit

1. Ưu Điểm

• Tạo ra liên kết vững chắc giữa các bề mặt đặc biệt là gỗ.
• Tiết kiệm thời gian trong quá trình sản xuất.
• So với các loại keo khác thì keo UF có giá thành rẻ và dễ sản xuất.
• Keo UF chịu được nhiệt độ cao khi đã đóng rắn hoàn toàn.

2. Nhược Điểm

• Khi không được xử lý đúng cách keo UF có thể phát thải formaldehit gây ảnh hưởng đến sức khỏe.
• Keo UF không thích hợp cho các ứng dụng ngoài trời hoặc môi trường ẩm ướt.

An Toàn Khi Sử Dụng Keo Dán Ure-Formaldehit

Do formaldehit là một chất độc hại nên cần chú ý khi sử dụng keo UF.

• Sử dụng trong không gian thông thoáng để giảm thiểu nguy cơ hít phải khí formaldehit.
• Khi sử dụng keo ở nhiệt độ cao cần có biện pháp bảo vệ như đeo khẩu trang và kính bảo hộ.
• Nên sử dụng các loại keo dán ure-formaldehit đã được xử lý để giảm phát thải formaldehit đạt tiêu chuẩn an toàn quốc tế.

Keo dán ure-formaldehit là một sản phẩm polymer nhiệt rắn quan trọng. Được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp gỗ, giấy và xây dựng. Với công thức hóa học dựa trên phản ứng giữa ure và formaldehit, keo UF mang lại hiệu quả kết dính cao, chi phí thấp nhưng cần được sử dụng cẩn thận để đảm bảo an toàn.

Nhờ những ưu điểm vượt trội keo UF tiếp tục giữ vai trò quan trọng trong sản xuất và công nghiệp hiện đại. Tuy nhiên muốn giảm thiểu các tác động tiêu cực cần phát triển các sản phẩm cải tiến, an toàn hơn với sức khỏe và môi trường.