三聚氰胺—甲醛树脂的合成及层压板的制备.ppt

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三聚氰胺甲醛树脂MF ppt课件

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。
三聚氰胺甲醛树脂MF
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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。
三聚氰胺甲醛树脂MF
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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γ-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
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。
三聚氰胺甲醛树脂MF
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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:（2∽3）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。
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。

三聚氰胺-甲醛树脂的合成及层压板制备

三、实验步骤
1．合成树脂在装有搅拌器、温度计、回流冷凝管的在装有搅拌器、温度计、回流冷凝管的250ml四口烧四口烧瓶中，分别加入51g甲醛水溶液（37％）和0.125g乌甲醛水溶液（％）％）和瓶中，分别加入甲醛水溶液乌洛托品（分析天平称取）。开动搅拌使其溶解。）。开动搅拌使其溶解洛托品（分析天平称取）。开动搅拌使其溶解。在搅拌下，再加入31.5g三聚氰胺，慢慢升温至 ℃，使三聚氰胺，拌下，再加入三聚氰胺慢慢升温至80℃ 其溶解。待完全溶解后，开始测定其沉淀比，其溶解。待完全溶解后，开始测定其沉淀比，每隔 4~5min，测定一次，直至沉淀比达到2:2,即可加入，测定一次，直至沉淀比达到即可加入 3~5滴三乙醇胺（约0. 15g），使PH值为滴三乙醇胺（），使值为值为8~9.搅拌均滴三乙醇胺），搅拌均匀后停止反应。匀后停止反应。
五、应用范围
XZ-L290透明陶瓷：高压钠灯灯管、EP-RO口。化妆品填料。单晶、红宝石、蓝宝石、白宝石、钇铝石榴石。 XZ-L290高强度氧化铝陶瓷、C基板、封装材料、刀具、高纯坩埚、绕线轴、轰击靶、炉管。 XZ-L290精密抛光材料、玻璃制品、金属制品、半导体材料、塑料、磁带、打磨带。
n羟甲基和nh一基团的失水成为微溶并最后变成不溶的交联产nhnhch三聚氰胺一甲醛树脂吸水性较低耐热性高在潮湿情况下仍有良好的电气性能常用于制造一些质量要求较高的日用品和电气绝缘元件
三聚氰胺-甲醛树脂的合成及层压板制备
常州工程学院
一、实验原理
三聚氰胺（M）—甲醛树脂（F）以及脲醛树脂通常称为氨基树脂。三聚氰胺-甲醛树脂是由三聚氰胺和甲醛缩合而成。层压用树脂的M/F摩尔投料比为1:2～3。缩合反应是在碱性介质中进行，先生成可溶性预缩合物。

实验八三聚氰胺甲醛树脂的合成及层压板的制备

实验八三聚氰胺—甲醛树脂的合
成及层压板的制备
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实验 8 三聚氰胺—甲醛树脂的合成及层压板的制备一、基本原理
三聚氰胺—甲醛树脂是氨基塑料的重要品种之一，由三聚氰胺和甲醛在碱性条件下缩合，通过控制单体组成和反应程度先得到可溶性的预聚体，该预聚体以三聚氰胺的三羟甲基化合物为主，在 pH = 8-9时稳定，在热或催化剂的存在下可进一步通过羟甲基之间的脱水缩合形成交联聚合物：
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3. 层压将上述晾干的纸张（或棉布）层叠整齐，放在预涂硅油的光滑金属板上，在油压机上于135℃、4.5MPa压力下加热15min*，打开油压机，稍冷后取出，即得坚硬、耐高温的层压塑料板。
四、思考题
本实验中加入的三乙醇胺的作用是什么？
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沉淀比测定：从反应液中吸取2 mL样品，冷却至室温，在搅拌下滴加蒸馏水，当加入2mL水使样品变浑浊时，并且经摇荡后不转清，则沉淀比达到2:2
2. 纸张（或棉布）的浸渍将预聚物倒入一干燥的培养皿中，将15张滤纸（或棉布）分张投入预聚物中浸渍1～2min，注意浸渍均匀透彻，然后用镊子取出，并用玻棒小心地将滤纸表面过剩的预聚物刮掉，用夹子固定在绳子上晾干。
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装有搅拌器、冷凝管、温度计的三颈瓶滤纸（或棉布）恒温浴滴管 5或10mL量筒培养皿
1套若干张 1套数支
1支 1个
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三、实验步骤
实验装置图
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1. 聚体的合成
(1) 在一带电动搅拌器、回流冷凝管和温度计的三颈瓶中（反应装置如上图）分别加入50mL甲醛溶液和0.12g乌洛托品，搅拌，使之充分溶解;来控制。预聚反应完成后，将棉布、纸张或其他纤维织物放入所得预聚体中浸渍、晾干，再经加热模压交联固化后，可得到各种不同用途的氨基复合材料制品。

实验十三聚氰胺-甲醛树脂的合成

实验十三聚氰胺-甲醛树脂的合成实验目的：通过合成三聚氰胺-甲醛树脂，了解其合成原理及应用。

实验原理：三聚氰胺是一种含有三个脲基的有机化合物，与甲醛反应后可以形成三聚氰胺-甲醛树脂。

这种树脂具有硬度高、抗化学性好、阻燃性强等特点，广泛应用于涂料、胶粘剂、绝缘材料以及模具等领域。

实验器材与试剂：1.三聚氰胺2.甲醛3.硫酸4.强碱（如氢氧化钠溶液）5.实验仪器：玻璃棒、烧杯、加热板、电子天平、漏斗、滤纸实验步骤：1.取一定量的三聚氰胺称重，记录其质量。

2.将三聚氰胺加入到烧杯中，再加入适量的硫酸，搅拌均匀。

3.在一个容量较大的容器中加入适量的甲醛，并将其搅拌均匀。

4.将烧杯中的三聚氰胺和硫酸溶液慢慢倒入甲醛溶液中，同时搅拌均匀。

5.继续搅拌一段时间，直至出现黏稠的胶状物。

6.将胶状物取出，放置在滤纸上除去多余的液体。

7.将胶状物放在加热板上加热，使其变为固体。

8.取出固体样品，切为所需形状。

9.观察样品的性质及应用。

实验注意事项：1.在操作过程中要做好个人防护，避免有害物质的直接接触。

2.操作中要遵守实验室的安全规定，切勿用手触摸化学试剂。

3.实验结束后，将实验器材彻底清洁干净，注意保持实验台面的整洁。

实验结果与分析：根据实验步骤，合成的三聚氰胺-甲醛树脂会形成固体物质，具有一定的硬度和强度。

通过对样品进行外观、性质的观察，可以了解其合成效果。

应用：三聚氰胺-甲醛树脂具有很广泛的应用领域1.涂料：三聚氰胺-甲醛树脂可以用作涂料的重要成分，增强涂料的硬度和抗化学性能。

2.胶粘剂：树脂的黏性使其成为一种理想的胶粘剂，用于粘接不同材料。

3.绝缘材料：该树脂具有良好的绝缘性能，可以用于电气绝缘材料的制备。

4.模具：三聚氰胺-甲醛树脂具有良好的硬度和耐磨性，可用于制作耐磨模具。

总结：通过实验，我们合成了三聚氰胺-甲醛树脂，并了解到了其合成原理及应用。

这种树脂具有硬度高、抗化学性好、阻燃性强等特点，广泛应用于涂料、胶粘剂、绝缘材料以及模具等领域。

三聚氰胺-甲醛树脂的合成及层压板的制作

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制备三聚氰胺甲醛树脂时, 所用的工具或容器内, 不能粘附或混人电介质, 以免酸性树脂液发生絮凝或生成固体物, 无法使用。
层压板的制备把制备的树脂溶液转移到一个瓷盘里，将 10~20张圆滤纸浸渍于其中。滤纸在溶液中浸1~2min，然后用镊子取出，使过剩溶液滴下。把浸渍的滤纸用夹子固定在拉直的绳子上，干燥过夜。把10张浸渍过的滤纸互相堆积起来，把堆积起的纸放在两块铝箔（15cm*15cm）之间，在油压机上载135℃、4~10Mpa下加热15min。打开压力机后，将样品趁热取出。
保温反应至有沉淀产生，继续反应60 min。反应 60 min后降温至 40一45℃，用盐酸调pH=2—3，反应至物料全部溶解后再保温 30 min。
用20％氢氧化钠调pH=8—9，升温至60℃，减压蒸馏出过量甲醇，加入去离子水稀释产物至60％，过滤得产品。
三聚氰胺—甲醛的合成方程式三聚氰胺甲醛的合成方程式
注意事项 1
甲醛搅拌均匀, 调整值后, 立即加人三聚氰胺, 此时应十分注意, 掌握锅内温度, 最好保持60℃以下若外装有温度计, 应考虑其是否能代表锅内液体温度, 或找出其相差数, 以便掌握。如温度达到70~80℃ , 将很快生成其它化合物, 不能使用。
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三聚氰胺与甲醛反应变成清液后, 仍应不停的搅拌, 加水与盐酸后, 应尽快在5分钟内降温, 不能久放锅内, 以免锅内温度过高, 一时降不下来, 会生成不可逆的胶体, 全部报废。
甲醇合成甲醛的方程式
反应方程式
配料比
根据用途的不同，三聚氰胺与甲醛的摩尔比在1:3或1:5.0之间。在反应时要测量沉淀比，把小量反应混合物加到冰水里去，水就变不清楚。由那时起，不时由反应混合物精确的取1mL样品。样品冷却至20度后，在搅拌下向其滴加20度的水。当加入1mL水使样品变清楚时，停止反应。

三聚氰胺课件资料

二.三聚氰胺用途

三聚氰胺是一种有机化学中间产品,主要用于甲醛缩合,制成三聚氰胺-甲醛树脂,三聚氰胺树脂具有耐热、耐水耐老化,耐化学药剂,耐电弧,高光泽、高硬度等优良特性,是木材、塑料、颜料、造纸、纺织等工业的一种重要的化工原料。三聚氰胺的最终用途见下表:
三聚氰胺 97% 阻燃剂甲醛树脂 3% 轮胎粘合剂胶合板 (49%) 混凝土添加剂特殊化肥木材粘合剂 (30%) 铁离子交换树脂表面涂层(9%) 模具(6%) 造纸和纺织业的处理 (3%) 皮鞣剂荧光颜料玻璃纤维
4.3液尿洗涤压缩工段从二级捕集器（V10401 A/B）来的约210℃的工艺气，通过冷气风机（C0101）加压到约0.33MPa后,从塔顶进入液尿洗涤塔（T0101），与来自液尿循环泵的温度约 140℃左右、循环量约1100m3/h的循环液尿进行并流接触洗涤，液尿分两层从塔的上部和顶部进入，每层有九个液尿喷嘴，每个喷嘴的进口安装有阀门来调节进喷嘴的液尿量，使液尿均匀的喷入洗涤塔内，以净化工艺气，除去工艺气中未结晶下来的三胺及低温副产物，并使工艺气降温。从冷气风机来的循环气的热量通过液尿洗涤塔内筒体内壁的四组换热管换热,换热管内充满热水，在顶部汽包产生0.2MPa的蒸汽，210℃的工艺气和液尿从上至下依次经过塔内的四组换热管，对工艺气进行换热，使工艺气降温到140℃，在洗涤塔内洗涤后的工艺气和部分液尿进入气液分离器（V0102A/B/C/D/E/F）中以除
过滤后的温度为320℃工艺气进入结晶器顶部，由结晶器顶部下行，从液尿洗涤系统来的140℃的冷气（主要含氨气、二氧化碳）从结晶器下部侧面通过16 个喷头向上喷出与上部热气混合，使三聚氰胺气体降温凝华为三聚氰胺固体。为保证出结晶器的气体温度为210℃，在结晶器的冷气进口设有调节阀，调节进结晶器的冷气量。从结晶器出来的混合气体进入一级捕集器，分离出大部分三聚氰胺，通过一级捕集器底部的两个压力螺旋，排入成品缓冲罐和成品输送罐，从一级捕集器顶部出来的含有少量三聚氰胺的气体进入二级捕集器，分离出的三聚氰胺进入二次成品收集罐。成品经气力输送往西园区成品料仓输送，中间进行冷却，在包装仓库进行包装。

三聚氰胺-甲醛树脂

粒度(φ0.85~2.8mm) /%
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(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：
NH2 N H2N N N NH2
相对分子质量为126.12。三聚氰胺为白色单斜棱晶，熔点347℃，密度1.573 g/cm3，微溶于水、热乙醇、甘油及吡啶，不溶于乙醚、苯、四氯化碳。三聚氰胺在不同溶剂中的溶解度见下表：
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丁醚化脲醛树脂在溶解性、混容性、固化性、涂膜性能和成本等方面都较理想，且原料易得，生产工艺简单，所以与溶剂型涂料相配合的交联剂常采用丁醚化氨基树脂。丁醚化脲醛树脂是水白色粘稠液体，主要用于和不干性醇酸树脂配制氨基醇酸烘漆，以提高醇酸树脂的硬度、干性等。因脲醛树脂的耐候性和耐水性稍差，因此大多用于内用漆和底漆。大多数实用的甲醚化脲醛树脂属于聚合型部分烷基化的氨基树脂，这类树脂有良好的醇溶性和水溶性。甲醚化脲醛树脂具有快固性，对金属有良好的附着力，成本较低，可作高固体涂料、无溶剂涂料交联剂。工业甲醚化脲醛树脂有两种规格，一种相对分子质量较低，和各种醇酸树脂、环氧树脂、聚酯树脂有良好的混容性；另一种具有较高的相对分子质量，适合与干性或不干性短油醇酸树脂配合使用，以芳香烃和醇类的混合物为溶剂，涂膜有良好的光泽和耐冲击性。二、三聚氰胺甲醛树脂的性能三聚氰胺甲醛树脂简称三聚氰胺树脂，是多官能度的聚合物，常和醇酸树脂、热固性丙烯酸树脂等配合，制成氨基烘漆。与甲醚化脲醛树脂相比，丁醚化三聚氰胺树脂的交联度较大，其热固化速度、硬度、光泽、抗水性、耐化学性、耐热性和电绝缘性都较脲醛树脂优良。且过度烘烤时能保持较好的保光保色性，用它制漆不会影响基体树脂的耐候性。丁醚化三聚氰胺树脂可溶于各种有机溶剂，不溶于水，可用于各种溶剂型烘烤涂料，固化速度快。

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NH2 C NN CC H2N N NH2
3HCHO OH-
NHCH2OH
C
3HCHO
NN
N(CH2OH)2 C NN
C HOH2CHN
N
C NHCH2OH
OH-
C (HOH2C)2N
N
C N(CH2OH)2
• （二）实验配方
• 三聚氰胺 • 甲醛水溶液（36%） • 乌洛托品 • 三乙醇胺
31.4950g 50ml 0.1211g 4滴
• （三）应用
涂料
三聚氰胺在丙烯酸系、醇酸系、环氧系涂料中作交联剂。用丁醇、甲醇醚化后，作为高级热固性涂料、固体粉末涂料的胶联剂、可制作金属涂料和车辆、电器、家具用高档氨基树脂装饰漆。该漆具有色泽光亮、附着力强、硬度高的处理剂，在国外已有60年的历史，我国是60年代才开始应用的。使用它，可提高纤维的防水、防老及防皱性能，使织物挺刮，手感好，具有明亮光泽。合成及天然纤维用三聚氰胺树脂，用途广泛
三聚氰胺—甲醛树脂的合成及层压板的制备
报告人：
第五组成员：
三聚氰胺-甲醛树脂的了解Ⅰ
• （一）定义
• 简称MF树脂,又称蜜胺甲醛树脂。为三聚氰胺M与甲醛 F缩合聚合而成的热固
性树脂。习惯上常把它和脲醛树脂统称为氨基树脂。
• （二）特点
• 三聚氰胺-甲醛树脂（MF）为热固性树脂，它具有阻燃，耐水、耐热、耐老化、耐电弧、耐化学腐蚀、有良好的绝缘性能、光泽度和机械强度。
模塑粉
经混炼、造粒等工序可制成蜜胺塑料，无毒、抗污，潮湿时仍能保持良好的电气性能，可制成洁白、耐摔打的日用器皿、卫生洁具和仿瓷餐具，电器设备等的高级绝缘材料
三聚氰胺-甲醛树脂的合成Ⅱ
• 原料为三聚氰胺（2,4,6－三氨基－1,3,5－三嗪）和甲醛，后者常使用37％水溶液,即福尔马林,因M
• 答：水不是反应液的良溶剂，如果加入水的量过多，会导致预聚产物的析出。所以在测定沉淀比时必须严格控制水和预聚物的体积比为2 : 2，否则可能会导致反应不完全或过度
• 3. 预聚产物有一定的粘性
• 答：反应单体引入羟甲基之后，反应单体与反应溶液形成了比较多的氢键，使得反应液的粘性增强，表现为从三颈瓶倒出来的预聚物流动比较慢，粘性较大
用2ml水与2ml反应液混合测定沉淀比
• 3. 沉淀比达到2:2时，立即加入4滴的三乙醇胺，搅拌均匀后撤去水浴，反应结束
• 4. 纸张的浸渍
• 将预聚物倒入培养皿中，将15张滤纸分别投入语句物中浸渍1-2min，浸渍均匀透彻后用镊子取出，并用玻璃棒小心将多余的预聚物刮去，用夹子夹住固定在绳子上晾干。
三聚氰胺-甲醛树脂的合成工艺Ⅲ
• （一）实验原理
• 三聚氰胺与甲醛可以在酸性条件下发生缩合反应，反应通过控制单体组成和反应程度先得到可溶性的预聚体，即三聚氰胺的三羟甲基化合物，通过加入有机碱三乙醇胺控制溶液的pH为8-9，使预聚物稳定，在层热压的板作。用下通过层压得到羟甲基Ⅲ脱水缩合形成的交联聚合产物——
• （三）仪器
三颈瓶搅拌器温度计回流冷凝管滤纸夹子量筒（10ml）培养皿
1套 1套 2支 1支 15张 1支
1个
• （四）实验步骤
• 1、往三颈瓶中加入50ml甲醛溶液和0.12g乌洛托品，搅拌使之充分溶解，再在搅拌下加入31.5g三聚氰胺，继续搅拌5min
• 2、升温至80℃开始反应，待反应体系转清后约15min，
中含有三个活泼氨基，所以随两种原料摩尔比的不同，生成不同数目的N－羟甲基取代物。按理论计算，1摩尔M可与多至 6摩尔F作用，生成六个羟甲基的取代物。但工业上一般采用F/M＝2～ 3,以避免最终产物中含有过多的亚甲基醚键。合成反应如下：
• 根据不同的反应情况得到不同分子量的树脂，从用作织物浆料的水溶性树脂和难溶于水的可作模塑粉用的树脂，以至不溶、不熔的固化树脂。上述体系当 F/M的摩尔比增大，温度上升，pH值下降时，则反应速率增快，而pH值的变化对反应速率影响尤甚。由上述反应制得的树脂溶液贮存期很短，在数天内即形成凝胶，所以工业上常用喷雾干燥法制成粉状固体，隔绝空气以延长其贮存期。MF树脂加热至130～150℃即可固化，成为网状结构的不溶、不熔固体。加入少量酸催化剂，则可提高其固化速率。MF树脂不能在室温固化，在低于 50℃时即使采用强酸催化剂，固化仍非常慢，与脲醛树脂可在室温下固化不同。
装饰贴面板
可制成防火、抗震、耐热的层压板，色泽鲜艳、坚固耐热、耐污染的装饰板，作飞机、船舶和家具的贴面板及防火、抗震、耐热的房屋装饰材料
纸张抗水剂或防水剂
抗水剂属改性三聚氰胺甲醛树脂，具有树脂含量高，稳定性好，水溶性好，使用方便等特点。产品指标优于国内同类产品，达到进口产品的水平。其主要参考产品为日本索密雷兹公司的613树脂和西德巴斯夫公司的SMV树脂，它完全可以取代进口产品用于高浓度刮刀或汽刀涂布纸机上。
• （五）实验过程现象讨论
• 1. 反应液由乳白色变为澄清
• 答：这主要是由于三聚氰胺单体不溶于水，使得反应液开始时为乳白色液体，反应开始后，三聚氰胺单体与甲醛反应生成三聚氰胺羟甲基化合物，引入的羟甲基增加了反应单体的水溶性，使得单体溶于水，反应液变得澄清。
• 2. 测定沉淀比时如果水的量过多，会使得溶液变浑浊