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1、三聚氰胺甲醛树脂 复合材料11201班 制作组：黎淳德，别体武，袁建华 基 本 信 息 中文名：三聚氰胺甲醛树脂 英文名：melamine-formaldehyde resin 英文缩写：MF 别名：三聚氰胺树脂、蜜胺甲醛树脂、蜜胺 树脂、聚尿树脂、蜜胺、科学瓷 制法：三聚氰胺和甲醛通过缩聚反应形成的 缩聚物 潍坊金水源化工有限公司2009年成功研 发（高压精馏生产工艺）填补国内空白，打 断国外长期垄断。 MF树脂在1939年投入生产，1980年世 界产量为30万吨左右。 学 习 目 录 1.三聚氰胺甲醛树脂的合成原理 2.三聚氰胺甲醛树脂的物理性质 3.三聚氰胺甲醛树脂的化学性质 4.三聚氰
2、胺甲醛树脂的材料性质 5.三聚氰胺甲醛树脂的应用 6.三聚氰胺甲醛树脂的缺陷 三聚氰胺甲醛树脂的合成原理 三聚氰胺+甲醛=三聚氰胺甲醛树脂的反 应属于缩聚反应中的体型缩聚,体型缩聚往往 分两阶段进行： 第一阶段先制成带支链的低分子预聚物 ，保持其可溶和可溶性能，便于加工; 第二阶段加热加压，使预聚物转变成体 型结构，并固化成型，成为热固性聚合物。 在弱碱性条件下，三聚氰胺与甲醛(在水浴液中 )反应可生成不同羟甲基化程度的羟甲基三聚氰胺,羟 甲基化的程度取决于甲醛与三聚氰胺的摩尔比。 若1mol三聚氰胺可与多至6mol的甲醛反应生 成六羟甲基三聚氰胺。 三聚氰胺为弱碱，当它在已中和至中性的甲醛
3、水溶液中加热至60以上逐渐溶解时，溶液转变成 碱性，由于形成羟甲基衍生物而溶解完全，反应放 热。当每1mol三聚氰胺用2mol甲醛（37水溶 液）则溶解很易完全。若甲醛用量较小，则必须加 水以保证三聚氰胺的完全溶解。 工业生产三聚氰胺甲醛树脂时三聚氰胺与甲醛 的摩尔比常在1:（23）之间，因此主要形成二羟 甲基或三羟甲基三聚氰胺，树脂的形成主要通过羟 甲基三聚氰胺的进一步缩聚反应。在碱性条件下， 三或者二羟甲基三聚氰胺很易进一步缩聚成树脂， 在缩聚的初期树脂仍有水溶性。若在酸性条件下缩 聚，则树脂很快失去水溶性，因此树脂的合成常在 碱性条件下进行。 三聚氰胺甲醛树脂的物理性质 三聚氰胺甲酸树脂
4、固化后无色透明,耐光,耐沸 水,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。 树脂可自由着色,长期使用过程中不放出氨。表 面硬度大,在溶剂中不溶,加热时不熔融,但性能较 脆。 三聚氰胺甲醛树脂溶液不稳定,储存期短,在数天 内即形成凝胶,为延长贮存期,通常以喷雾干燥法制成 粉状固态树脂并隔绝空气贮存,在使用时再稀释成水 溶液备用。 三聚氰胺甲醛树脂的化学性质 原料为三聚氰胺（2，4，6-三氨基-1，3，5-三嗪 ）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
5、难溶于水，甚至不溶不 熔的固体，pH值对反应速率影响极大。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。 三聚氰胺甲醛树脂的材料性质 三聚氰胺甲醛树脂增硬耐刮填料，纳米氧化铝 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、
6、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
7、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，用于制造塑料贴面板，广泛 用于家具，车辆建筑,等方面。 三聚氰胺甲醛树脂的应用 MF 胶 黏 剂絮 凝 剂 制 革 工 业白 乳 胶 人 造 板 造 纸 工 业织 物 整 理 剂 在人造板中的应用： MF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
8、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。 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。 在织物整理剂中的应用： MF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M
9、F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 易吸氯泛黄且甲醛含量高。 为克服通用MF的不足，采用甲醇等醇类化合物对 其进行醚化改性。改性后MF用于丝绸的防缩防皱整理 ，丝绸的泛黄、氯损得以改善，手感和耐洗性也得到提 高。 在通用MF中，加入可与甲醛反应的添加剂(如硼砂- 环亚乙烯脲混合添加剂)，或加入适量甲醛捕捉剂YZ- 1 ，可显著降低MF 中甲醛含量，但不影响织物整理剂的 其他性能. 在制革工业上的应用： MF在制革工业中常用作鞣剂，但具有水溶性、 贮存稳定性高的MF鞣剂合成比较困难，原因在于： MF合成过程中，中间产物多羟甲基化合物活性 极高，羟甲基既可相互间发生缩聚
10、反应，又可与三 聚氰胺分子中氨基发生反应，使得MF的疏水性增加 ，贮存稳定性下降。 在白乳胶中的应用： 白乳胶即聚醋酸乙烯乳胶(PVAc)，因其具有 工艺简单、单体成本低、性能优良、使用方便、不 污染环境等特点，而被广泛应用于建筑、木材、纸 张、纺织等领域。但PVAc 乳胶耐水、耐热性差， 易蠕变，应用受到一定限制。而在白乳胶中加入MF ，则可提高白乳胶的这些性能。 在絮凝剂中的应用： 在废水处理中，改性MF 可作絮凝剂。采用二 甲胺、丙烯酰胺改性MF，通过控制改性条件，可得 到水溶性良好的离子性MF。利用改性MF 具有的电 荷中和、吸附架桥、表面吸附等作用，可破坏废水 悬浮胶粒的稳定性，促进悬浮胶粒互相碰撞聚集， 达到加速沉降的目的。如用丙烯酰胺改性MF制备的 高分子絮凝剂对无机悬浮浊液的浊度去除率达到 96% 以上。 三聚氰胺甲醛树脂的缺陷 三聚氰胺甲醛树脂虽然有着良好的性能 ，但其弹性差、固含量低、贮存稳定性差、 游离甲醛含量高等缺陷又大大制约着它的应 用和发展；而利用羟甲基上的反应对MF 树 脂进行改性处理，则可克服其性能的不足， 并扩大其应用领域。 讲完了，谢谢！ 制作组： 黎淳德（PPT演讲人） 袁建华（PPT制作者） 别体武（PPT资料收集）