三聚氰胺甲醛树脂应用

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1、三聚氰胺甲醛树脂（MF）的制备与应用专业名称： 高聚物生产技术（新材料） 学生姓名： 袁磊 班 级： 高化 1211 学 号： 2012110945 指导教师： 侯文顺 完成时间： 目录1 三聚氰胺甲醛.1.1 物理性质.1.2 化学性质.1.3 材料性质.1.4 用作阻燃剂.1.4 用作改性剂.1.4.1 改性酚醛树脂.1.4.2 改性脲醛树脂 .2.三聚氰胺甲醛树脂.3.三聚氰胺甲醛树脂的应用.3.1.1 在人造板中的应用.3.2 .2 在造纸工业中的应用.3.3 .3 在织物整理剂中的应用.3.4.4 在皮革工业的应用.3.5.5 在白乳胶中的应用.3.6.6 在胶黏剂中的应.3.7 .

2、7 在絮凝剂中的应用.3.8.8 在涂料工业中的应用.3.9.9 用作陶瓷和水泥分散剂应用.3.1.1.1 用作木材粘合剂应用.3.1.1.2 用作织物印染整理剂应用3.1.1.3 用作模塑料和层压树脂应用3.1.1.4 用作水处理剂应用.3.1.1.5 消 费 市 场 应 用 .摘 要 :三聚氰胺是一种重要的氮杂环有机化工原料，具有无毒、耐热、阻燃、耐弧、绝缘性好、易于着色等特性。纯三聚氰胺可作阻燃剂，也可作酚醛树脂、脲醛树脂的改性剂，其最主要的用途是作为生产三聚氰胺甲醛树脂的原料。文章中主要介绍了三聚氰胺性质以及制备与应用，包括阻燃剂 改良剂 酚醛树脂 脲醛树脂 以及应用等发面最后也对三聚

3、氰胺的发展方向和应用前景提出了展望。关键词：三聚氰胺 甲醛 树脂 配制 应用 1 三聚氰胺甲醛三聚氰胺是一种重要的氮杂环有机化工原料，具有无毒、耐热、阻燃、耐弧、绝缘性好、易于着色等特性。纯三聚氰胺可作阻燃剂，也可作酚醛树脂、脲醛树脂的改性剂，其最主要的用途是作为生产三聚氰胺甲醛树脂的原料。通过改性手段，可制得具有阻燃特性的三聚氰胺衍生物，此类阻燃剂具有无卤、低烟、对热和光稳定等优点，在防火涂料、阻燃塑料、防火板材及其他阻燃材料中有着广泛的应用。三聚氰胺与甲醛反应得到的聚合物，又称密胺甲醛树脂、密胺树脂，英文缩写 MF。加工成型时发生交联反应，制品为不溶不熔的热固性树脂。习惯上把它与尿醛树脂统

4、称为氨基树脂。三聚氰胺结构式1.1 物理性质固化后的三聚氰胺甲醛树脂无色透明，在沸水中稳定，甚至可以在 150使用，具有自熄性、抗电弧性、良好的力学性能。1.2 化学性质原料为三聚氰胺和 37%的甲醛水溶液，甲醛与三聚氰胺的摩尔比为 23。第一步生成不同数目的 N-羟甲基取代物，然后进一步缩合成线性树脂。反应条件不同，产物分子量不同，可从水溶性到难溶于水，甚至不溶不熔的固体，PH 值反应速率影响极大。上述制得的树脂溶液不易贮存，工业上常用喷雾干燥法制成粉末固体。密胺树脂在室温下不固化，一般在 130-150热固化，加少量酸催化可提高固化速率。1.3 材料性质三聚氰胺甲醛树脂增硬耐刮填料，纳米氧

5、化铝 XZ-L290显白色蓬松粉末状态，晶型是 -Al2O3。粒径是 20nm；比表面积230m2/g。粒度分布均匀、纯度高、极好分散，其比表面高，具有耐高温的惰性，高活性，属活性氧化铝；多孔性；硬度高、尺寸稳定性好，XZ-L290 可广泛应用于各种塑料、橡胶、陶瓷、耐火材料等产品的补强增韧，特别是提高陶瓷的致密性、光洁度、冷热疲劳性、断裂韧性、抗蠕变性能和高分子材料产品的耐磨性能尤为显著。XZ-L290 极好分散，在溶剂水里面；溶剂乙醇、丙醇、丙二醇、异丙醇、乙二醇单丁醚、丙酮、丁酮、苯、二甲苯内，不需加分散剂，搅拌搅拌即可以充分的分散均匀。在环氧树脂，塑料等中，极好添加使用。用 量：根据用

6、户配方计量添加和使用。蜜胺树脂加无机填料后制成模塑制品，色彩丰富，大多用于装饰板、餐具、日用品。餐具外观酷似瓷器或象牙，不易脆裂又适宜机械洗涤。蜜胺树脂与脲醛树脂混合可配制成胶粘剂，用于制造层压材料。用丁醇改性的密胺树脂可作涂料和热固性漆。三聚氰胺树脂胶的特点具有较大的化学活性 很高的胶接强度 耐水能力高能经历三小时以上的沸水 热稳定性高 低温固化能力较强 耐磨性好 固化快 不需加固化剂三聚氰胺成品比脲醛树脂成品硬度和耐磨性好 对化学药物的抵抗能力 电绝缘性能等都好。但是固化后胶层容易破裂不宜单独使用应用改性的三聚氰胺树脂胶储存期短 易变质 制成粉状可延长储存期限 改性三聚氰胺树脂价格较高 用

7、于制造塑料贴面板 广泛用于家具 车辆建筑 等方面1.4 用作阻燃剂三聚氰胺不可燃，加热易升华，急剧加热则分解，是一类广泛使用的阻燃剂，已在聚氨酯泡沫、三嗪类树脂阻燃方面获得应用。成为优良阻燃剂的原因：在 250450时三聚氰胺吸热，发生分解反应，放出氨气，形成缩聚物；影响基体材料的熔化行为，并加速其炭化成焦。在聚氨酯泡沫中添加三聚氰胺，利用三聚氰胺高的热稳定性、阻燃性、耐化学试剂特性，在显著提高聚氨酯阻燃性的同时，又赋予聚氨酯泡沫更高的强度和耐老化性能。在聚氨酯泡沫中使用三聚氰胺时，三聚氰胺往往以粉末形式添加到聚醚组分中，或者将三聚氰胺与聚醚一起研磨制成三聚氰胺粒度更小的分散体系。有时为进一步

8、提高聚氨酯泡沫的阻燃等特性，在添加三聚氰胺的同时，添加其他辅助性阻燃剂(如膨胀石墨) 。例如，BASF 公司以三聚氰胺作阻燃剂，制备了亲水、阻燃聚氨酯软泡；以三聚氰胺、膨胀石墨协同作阻燃剂，制备出无卤、工艺性好、热稳定性好、耐老化聚氨酯泡沫。1.4 用作改性剂1.4.1 改性酚醛树脂酚醛树脂(PF)是最早人工合成的高分子材料，改变原料中苯酚与甲醛的配比，选择不同的催化剂，可得到不同类型的PF。酚醛树脂的优点：耐酸、耐热、防水、强度高。缺点：脆性大、颜色深。在酚醛树脂中添加三聚氰胺可克服上述不足。三聚氰胺与甲醛、苯酚之间均可发生缩聚反应，因而能降低 P F 的固化温度、缩短热压周期，并可减少 P

9、F 中游离酚、游离醛的含量，改善 PF 的环境应用特性。三聚氰胺改性酚醛树脂，外观色泽较未改性 PF 变浅，接近木材本色；此外，三聚氰胺改性酚醛树脂仍具有高的防水特性。因此，三聚氰胺改性 PF 是拓宽 PF 用途的一种有效手段。1.4.2 改性脲醛树脂脲醛树脂(UF)是由尿素与甲醛合成的氨基树脂。UF 具有原料 充足、价格低廉、固化迅速、粘接强度高、制品色浅、不易燃烧等优点，但存在贮存期短、游离甲醛含量高、胶层脆、耐水性差等缺点。解决 U F 不足，除改进 U F 合成工艺外，采用三聚氰胺对其改性则是较常用的方法。由于三聚氰胺呈六元环状结构，其侧基活性基团可与 UF 中羟甲基反应形成支链结构，

10、促使脲醛树脂交联，形成三维网状结构，提高了脲醛树脂的热稳定性、耐水性和使用寿命。三聚氰胺与甲醛的反应可降低 UF 中游离甲醛含量，制成环保型 UF 产品。3.三聚氰胺甲醛树脂三聚氰胺甲醛树脂又名蜜胺树脂(MF)制备方法：第一步是由三聚氰胺和甲醛在一定反应条件下经轻甲基化反应得到。第二步是在加成后进一步发生缩聚反应, 生成树脂。三聚氰胺与甲醛在微碱性条件下经羟甲基化反应缩聚而成的热固性氨基树脂。物理性质：无色透明，在沸水中稳定，甚至可以在 150使用，且具有自熄性、抗电弧性和良好的力学性能。化学性质：反应条件不同，产物分子量不同，可从水溶性到难溶于水，甚至不溶不熔的固体，pH 值对 反应速率影响

11、极大。上述反应制得的树脂溶液不宜贮存，工业上常用喷雾干燥法制成粉状固体。蜜胺树脂在室温下不固化，一般在 130150 热固化，加少量酸催化可提高固化速度。用途：胶黏剂、层压材料、涂料、模塑料用 树脂，又可作织物、纸张、皮革等的处理剂。优点： 色泽鲜艳，具有无臭、无味、耐热、 耐水、自熄、耐霉菌、抗电弧、粘接强度高、固化速率快。缺点：弹性差、固含量低、贮存稳定性差、游离甲醛含量高。对 MF 进行改性，则可克服其性能的不足，并扩大其应用领域。MF 的改性方法包括：使用改性剂(如低分子醇类) 封闭 MF 分子中活性羟甲基，降低其活性，阻止分子间进一步缩聚，或在分子结构上引入亲水基团，提高树脂的水溶性

12、和贮存稳定性；在 MF 合成过程中，加入双氧水、亚硫酸氢钠等物质，可降低聚合反应过程中剩余的游离甲醛含量；使用多聚甲醛部分代替甲醛溶液与三聚氰胺反应，使用减压蒸馏等方法提高固含量；加入阳离子化试剂(如甲基二乙醇胺、硫酸二甲酯) ，得到具有阳离子特性的改性 M F。改性方法不同，改性后的 M F 具有不同的性能，可适用于不同的用途。3.三聚氰胺甲醛树脂的应用人造板 造纸工业 织物整理剂制革工业 MF 白乳胶胶黏剂 絮凝剂3.1.1 在人造板中的应用M F 具有耐水、耐热、硬度高及固化快等特性，因此在人造板中已获得广泛应用。但 MF 弹性差、游离甲醛含量高，导致此类人造板对应用环境的危害程度大。使

13、用聚乙烯醇和硫脲改性 MF，可得到低甲醛含量、柔韧性高的 MF，应用于人造板时可克服传统人造板的不足。在保持 MF 性能不变的情况下，也可用尿素部分代替三聚氰胺用于 MF 成，从而降低 MF 及人造板的生产成本。3.2 .2 在造纸工业中的应用在造纸工业中， MF 常用作湿强剂、抗水剂。但在弱碱性条件下缩合生成的水溶性 MF 在放置过程中存在储存稳定性差，易发生絮凝和凝胶现象，因此给 MF 储存和运输带来极大的不便。对 MF 湿强剂进行阴离子或阳离子改性，则可提高其储存稳定性。阴离子改性 MF：使用氨基磺酸盐改性 MF，得到阴离子改性 MF 树脂，该产品可在酸性、中性或碱性条件下固化，且既可在

14、浆内添加，也可在涂布中配用。阳离子改性 MF ：加入小分子醇胺对其进行改性，改性剂包括乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、脲醛预聚体等，改性后的M F 稳定性好、水溶性强，不产生絮凝、增稠现象，但有机胺改性 MF 易引起纸张颜色泛黄。研究发现，将多聚甲醛与三聚氰胺合成 MF 并以甲醇醚化，可制得储存稳定性大于 6 个月的高固含量醚化改性 MF，尽管改性 MF 对纸张的增湿效果略低于普通 M F ，但其稳定性明显高于普通 M F 。15%的三聚氰胺甲醛树脂与 85% 的苯丙乳液复配后，当阻燃剂的用量为 14% 时，滤纸即能满足 GB /T146561993 的阻燃要求，节约了 22% 的阻燃剂用量，并且不会对滤纸的力学性能及透气性产生影响。三聚氰胺甲醛树脂与磷系阻燃剂的阻燃机理是 P-N 协效阻燃，在气相和凝聚相同时发挥阻燃作用。3.3 .3 在织物整理剂中的应用M F 可作为棉、毛、丝、麻等织物整理剂、凸凹花布固定剂和涂料印花交联剂等，经通用 MF 处理后的织物具有防缩、防皱、耐洗特点，但手感粗糙、漂白织物易吸氯