Cari artikel

Jumat, 15 Agustus 2014

Lem Urea Formaldehida dan Mixed Urea Formaldehyde

Urea-formaldehida (UF) perekat memiliki beberapa aspek positif yang kuat: biaya yang sangat rendah, tidak mudah terbakar, waktu curing yang sangat cepat, dan warna muda. Sedngkan kelemahannya, ikatan  yang tidak kedap air dan formaldehyde yang terus berevolusi. Perekat UF adalah kelas terbesar dari resin amino, dan merupakan perekat kayu yang mendominasi untuk kelas interior grade dari kayu lapis dan partikel.
Ikatan kimia dari urea-formaldehyde ini terjadi melewati beberapa langkah, pertama adalah penambahan formaldehyde pada urea dalam kondisi netral atau basa. Meskipun hanya ada 2 atom nitrogen yang dapat ditambahkan oleh formaldehyde, literatur menunjukkan bahwa N, N, N'-tris (hydroxymethyl) urea, dengan bis- dan mono-hydroxymethyl urea merupakan produk primer yang dihasilkan. Senyawa  hydroxymethyl kemudian bereaksi pada kondisi sedikit asam dan pemanasan untuk menghasilkan oilgomer, dimana molekul urea dihubungkan oleh bismethylene ether atau methylene bridges lihat Gambar 9.20. Setelah mencapai berat molekul yang diinginkan, polimerisasi diperlambat dengan menaikkan pH dan pendinginan. Biasanya tambahan urea diberikan untuk mengurangi emisi formaldehyde dari resin. Resin UF mengandung katalis asam laten yang menghasilkan katalis asam selama heat cure. Katalis laten dapat berupa garam, seperti amonium sulfat atau amonium klorida, yang menghasilkan amonia dan sulfuric atau hydrochloric acid. Bahan asam dan panas menyebabkan UF dapat kering dengan cepat, memberikan perekat UF seting yang cepat. Resin UF dengan cepat mmembentuk  kekuatan, yang mengarah waktu pressing yang lebih pendek.
Kekhawatiran terhadap emisi formaldehyde selama proses dan penggunaan untuk indoor telah menyebabkan penggunanan rasio formaldehyde : urea yang lebih rendah dalam produk saat ini. Namun, hal ini dilakukan dengan mengorbankan kekuatan akhir dan ketahanan produksi secara komersial, tetapi diperlukan untuk memenuhi standar lingkungan saat ini. Perumusan UF dan ketentuan khusus ikatan disesuaikan untuk memenuhi emisi formaldehyde yang dapat diterima untuk produk akhir. Pembatasan yang lebih ketat diperlukan untuk-untuk produk yan dijual di Eropa daripada di Amerika Serikat. Emisi formaldehyde pada awalnya mempunyai angka yang tinggi, dan akan menurun seiring waktu, tetapi tidak akan berhenti meskipun untuk waktu yang lama.
Halangan utama dari perekat UF adalah resistensi terhadap air yang rendah, karena mereka terbukti mengalami kegagalan bondline tinggi di bawah accelerated aging test, membatasi mereka hanya untuk aplikasi indoor. Hal lain yang menjadi perhatian adalah long-term hydrolytic stability (stabilitas jangka panjang dari polimer perekat), yang umumnya menunjukkan daya tahan paling kecil dari perekat formaldehyde-copolymer. Resin UF diyakini mengalami depoliymerize selama terjadinya emisi formaldehyde. Penggunaan beberapa modified urea dapat mengurangi kelemahan terhadap daya tahan dan mekanikanl efek akibat dari proses peuaan mekanik.

GAMBAR 9.20 Urea-formaldehid mengalami polimerisasi reaksi penjumlahan dan kondensasi untuk menghasilkan oligomer yang diterapkan pada kayu.