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三聚氰胺甲醛树脂的改性

时间:2013-10-08 20:25来源:未知 作者:admin 点击:
三聚氰胺是一种重要的化工原料和化学中间体。以三聚氰胺和甲醛(或可以转化为甲醛的物质)为主要原料经羟甲基化反应,再进行缩聚制得的三聚氰胺甲醛树脂(Mr)是一种具有广泛用途的热固性树脂,已被广泛用于皮革复鞣剂、织物整理剂、水泥减水剂、泡沫材料和纤维

 三聚氰胺是一种重要的化工原料和化学中间体。以三聚氰胺和甲醛(或可以转化为甲醛的物质)为主要原料经羟甲基化反应,再进行缩聚制得的三聚氰胺甲醛树脂(Mr)是一种具有广泛用途的热固性树脂,已被广泛用于皮革复鞣剂、织物整理剂、水泥减水剂、泡沫材料和纤维材料等。

1三聚氰胺树脂改性’
三聚氰胺树脂是一种热固性树脂,由于独特的三嗪环刚性结构使得树脂固化后硬度大,不易弯曲;脆性高,几乎没有韧性,从而限制了其在一些领域的应用。其次,三聚氰胺树脂本身无毒,但是由于三聚氰胺树脂合成是以三聚氰胺和甲醛为主要原料,在树脂中会残留部分的游离甲醛,而甲醛的刺激性和毒性已经被世界卫生组织确定为可疑致癌或致畸形物。第三,由于三聚氰胺树脂中还含具有较强反应活性的羟基(一OH)、亚氨基(一NH一),储存过程中这些活性基团会相互发生交联反应,逐渐生成一种粘度大、不溶于水的絮凝物或凝胶状物,而变得十分不稳定,导致三聚氰胺树脂贮存稳定性降低。为了使三聚氰胺树脂的应用范围不断扩大,提高应用效果,对其进行适当的改性以满足其在不同领域的使用已势在必行。
1.1增韧改性
●三聚氰胺树脂作为热固性氨基树脂,广泛地用于粘合剂、涂料、层压材料用树脂,也可以用作纸张、织物或者皮革的浸渍处理剂。但三聚氰胺树脂固化时主要是通过分子中的活性基团(亚氨基、羟基)相互交联而实现的,由于亚甲基两端连有位阻大的刚性基团——三嗪环,所以树脂固化后硬度大、难弯曲,几乎没有韧性。为了提高树脂的韧性,研究者做了大量的研究工作,对树脂进行韧性改性已得到一种柔性较好的树脂。
1.2低游离甲醛树脂
三聚氰胺树脂的游离甲醛是一种具有高反应活性的有毒物质,对人、动物及环境都会造成不良影响,为了降低体系内的游离甲醛含量,人们做了大量的研究。弗兰克·施罗德等公开了一种甲醛/三聚氰胺≤1.5低甲醛配方合成三聚氰胺甲醛树脂溶液的方法,该配方合成的树脂溶液游离甲醛低、稳定性好,可以用于制备层压物、复合物、模压材料或化合物。添加改性剂或者甲醛捕捉剂降低树脂中的游离甲醛也是一种常用的方法J,采用尿素或取代脲、烷基或芳基改性三聚氰胺、聚氨酯、双氰胺、胍、磺酰胺等物质作为甲醛捕捉剂(添加量为树脂的2%一10%)来降低树脂中的游离甲醛,改性后的三聚氰胺树脂可用于制作模塑料、泡沫材料等。另外,对树脂溶液进行减压处理也可以降低树脂中的游离甲醛含量。
1.3提高树脂溶液的贮存稳定性
三聚氰胺甲醛树脂溶液中存在大量具有反应活性的亚氨基(一NH~)和羟基(~OH),存放时亚氨基容易与羟甲基发生缩合反应,反应后剩余的氨基越多,中间产物就越容易发生交联反应,这时所生成的树脂溶液的稳定性也就越差。为了提高树脂贮存的稳定性,采用喷雾干燥的方法将树脂溶液制成树脂粉末,使用时再配制成水溶液。采用化学方法进行改性来提高树脂稳定性的方法研究较多。其中,将体系中具有反应活性的基团进行部分封端,降低羟甲基的活性,减少活性基团的反应,可提高树脂贮存的稳定性。例如:使用低分子醇类封闭三聚氰胺树脂分子中的活性羟甲基,降低其活性,阻止分子间进一步缩聚;或在分子结构上引人亲水基团,提高树脂的水溶性和贮存的稳定性_9引。
1.4其他
为了满足使用及成本的需要,也在提高三聚氰胺树脂固含量、降低生产成本上做了大量工作,如:使用多聚甲醛替代部分甲醛溶液以提高固含量,采用尿素替代部分三聚氰胺以降低成本。
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