氨基树脂与塑料

目录概述原料缩聚反应生产工艺性能与应用由醛类与含多个氨基的化合物反应，首先得到含有多个羟甲基活性基团的衍生物或低聚物，称之为氨基树脂。最重要的是脲甲醛树脂、三聚氰胺-甲醛树脂。这类树脂经加工为粉状产品、玻璃纤维增强产品等，经酸性催化剂和热的作用转化为体型结构聚合物而得到氨基塑料制品。此外，氨基树脂可用作粘合剂，经丁醇改性后用作涂料。氨基塑料的特点是无色、难燃、耐电弧作用、不熔不溶、无毒。因此根据所用着色剂的不同可加工为各种颜色的制品、装饰板、餐具、耐电弧电器用品等。概述概述原料缩聚反应生产工艺性能与应用原料氨基树脂的合成原料用于生产氨基树脂的原料主要有氨基化合物、醛类。一、氨基化合物氨基化合物主要有脲、三聚氰胺和苯代三聚氰胺。(1)脲脲能与醛类如与甲醛缩合生成脲醛树脂，在酸性作用下与甲醛作用生成羟甲基脲，在中性溶液中与甲醛作用生成二羟甲基脲。CH2NONH2概述原料缩聚反应生产工艺性能与应用(2)三聚氰胺三聚氰胺(melamine)又称三聚氰酰胺、蜜胺、2,4,6-三氨基-1,3,5-三嗪。其结构式如下：三聚氰胺和甲醛反应生成一系列的树脂状产物，这是三聚氰胺在工业中最重要的应用。三聚氰胺分子中3个氨基上的6个氢原子都可分别逐个被羟甲基所取代，反应可在酸性或碱性介质中进行，生成不同程度的羟甲基三聚氰胺相互聚合物，最后成三维状聚合物——三聚氰胺-甲醛树脂。NNNNH2H2NNH2概述原料缩聚反应生产工艺性能与应用二、醛类醛类原料以甲醛水溶液最重要，其他醛类化合物为乙醛，但是很少使用。氨基树脂作为涂料使用时，需要加入改性剂，主要为丁醇。加入改性剂的原因：改性后才能溶于有机溶剂，并与主要成膜树脂有良好的混溶性和反应性。概述原料缩聚反应生产工艺性能与应用缩聚反应一、脲醛树脂的合成1.合成原理脲醛树脂是脲和甲醛在碱性或酸性条件下缩聚而成的树脂，反应可在水中进行，也可在醇溶液中进行。脲和甲醛的摩尔比、反应介质的pH、反应时间、反应温度等对产物的性能有较大影响。反应包括弱碱性或微酸性条件下的加成反应、酸性条件下的缩聚反应以及用醇进行的醚化反应。概述原料缩聚反应生产工艺性能与应用（1）羟甲基化反应脲和甲醛的加成反应可在碱性或酸性条件下进行，在此阶段主要产物是羟甲基脲，并依甲醛和脲摩尔比的不同，可生成一羟甲基脲、二羟甲基脲或三羟甲基脲。CH2NONH2+OH或HCH2NONHCH2OHHCHOCH2NONH2+OH或HCNHONHCH2OH2HCHOHOCH2CH2NONH2+OH或HCNONHCH2OH3HCHOHOCH2CH2OH概述原料缩聚反应生产工艺性能与应用（2）缩合反应在酸性条件下，羟甲基脲与脲、或羟甲基脲与羟甲基脲之间发生羟基与羟基、或羟基与酰胺基间的缩合反应，生成亚甲基。CNHONH2+CNHONHHOCH2H,-H2OCNHONHCNHONHCH2CH2OHHOCH2CH2OHHOCH2CNHONHCH2OH+CNHONH2HOCH2H,-H2OHOCH2CNHONHCH2OCNHONH2CH2HOCH2通过控制反应介质的酸度、反应时间可以制得相对分子质量不同的羟甲基脲低聚物，低聚物间若继续缩聚就可制得体型结构聚合物。概述原料缩聚反应生产工艺性能与应用（3）醚化反应（氨基树脂作为涂料时）羟甲基脲低聚物具有亲水性，不溶于有机溶剂，因此不能用作溶剂型涂料的交联剂。用于涂料的脲醛树脂必须用醇类醚化改性，醚化后的树脂中具有一定数量的烷氧基，使树脂的极性降低，从而使其在有机溶剂中的溶解性增大，可用作溶剂型涂料的交联剂。用于醚化反应的醇类，其分子链越长，醚化产物在有机溶剂中的溶解性越好。用甲醇醚化的树脂仍具有水溶性，用乙醇醚化的树脂有醇溶性，而用丁醇醚化的树脂在有机溶剂中则有较好的溶解性。概述原料缩聚反应生产工艺性能与应用工业生产的氨基树脂的形态因用途与原料不同而不同。主要是水溶液，用作涂料时则经丁醇改性后产品为有机溶液，溶剂为（苯、二甲苯或汽油）少数情况下将其水溶液经喷雾干燥生产具有可溶性粉状树脂。氨基树脂水溶液主要用来生产模塑粉（电玉粉）、模压玻璃纤维增强塑料、层压装饰板、以及粘合剂等。概述原料缩聚反应生产工艺性能与应用工业上主要采用间歇法生产氨基树脂，但树脂生产工厂生产胶粘木材等用途的氨基粘合胶水时，商品为水溶液状外，而是将生产的氨基树脂水溶液直接浸渍短纤维填料（纸浆），然后加工为模塑粉，或浸渍玻璃纤维填料加工为纤维模压塑料，或是浸渍片状材料加工为装饰板。因此可分为树脂生产和后加工两工序。概述原料缩聚反应生产工艺性能与应用间歇法生产脲醛电玉粉的过程：于装有回流冷凝管和搅拌器的反应器中依次加入计量的甲醛水溶液、催化剂六亚甲基四胺、脲。脲与甲醛的摩尔比为1：1.40左右，加热使逐渐升温，反应温度控制在55—60℃左右，pH应在8以上，反应进行到游离甲醛含量达规定值之后，加入固化剂草酸停止反应将所得的树脂水溶液放料至捏合机中，加入纸浆，着色剂，润滑剂，增白剂等组分，在55—60℃之间进行捏合并进一步发生缩聚反应。捏合均匀后在90℃左右进行干燥。干燥至含水量2%-3%是结束。然后进行粉碎、筛选，得粉状电玉粉。概述原料缩聚反应生产工艺性能与应用生产粘合剂的脲与甲醛摩尔比可高达1:2.0左右，反应温度为90-100℃，pH控制在弱酸性（4.8-5.2）范围。生产涂料用丁醇改性脲醛树脂时，甲醛用量摩尔为脲的2.3倍以上，丁醇用量与甲醛摩尔数相近，反应后游离的羟甲基转变为丁基醚，过量的丁醇与水蒸出后得到丁醇改性脲醛树脂的丁醇溶液或加入二甲苯使之转变为二甲苯溶液。概述原料缩聚反应生产工艺性能与应用氨基树脂与塑料的性能与应用工业生产的脲醛电玉粉，三聚氰胺、甲醛玻璃纤维增强模压料等，所含氨基树脂尚处于可熔可溶状态。经模压受热，在已含有的催化剂作用下转变为体型结构的聚合物，即在成型的同时发生固化作用。固化后的氨基树脂塑料由于纯粹的氨基树脂无色透明，所以根据所用着色剂的不同而制成各种颜色鲜艳的塑料制品。并且耐热性良好、难燃，具有自熄作用。塑料制品表面光洁，硬度高。耐化学药品腐蚀。绝缘性优良、耐电弧，因为放电时可以分解产生不燃气体以熄灭电弧。概述原料缩聚反应生产工艺性能与应用脲醛塑料主要制造各种颜色鲜艳的日用品、民用电器配件、食具等。三聚氰胺-甲醛塑料的性能优于脲醛塑料，主要用来制造耐电弧、防爆电器设备、电动工具的绝缘配件、耐沸水餐具。表面为各种花纹或图案的氨基树脂塑料薄层压板可用作装饰板。