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.