3 三聚氰胺树脂胶粘剂

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3.2 三聚氰胺树脂的合成原理
• （二）缩聚反应 • 羟甲基三聚氰胺的树脂化历程与脲醛树脂相同，
同样是分子间或分子内失水或脱出甲醛形成次甲 基键或醚键连接的过程，同时低聚物的分子量迅 速上升并形成树脂。羟甲基三聚氰胺在缩聚反应 中，三氮杂环仍保留。 与脲醛树脂缩聚反应不同的是三聚氰胺树脂缩聚 及固化反应不仅在酸性条件下可以进行，而且在 中性甚至弱碱性条件下也能进行。 由第一阶段制得的羟甲基三聚氰胺在中性、 80~85℃条件下进行树脂化反应，其反应可按下 述几种方式进行。
为白色粉末状结晶物，结晶体的结构（针状、棱 形，决定于制备方法，三聚氰胺的分子式为： C3H6N6。化学结构式为：
3.1 合成三聚氰胺树脂的原料
• 分子量：126.13，熔点：354℃，密度：
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1.573g/cm3。三聚氰胺为弱碱性，但比尿素强， 水溶液呈弱碱性。三聚氰胺易溶于液态氨、氢氧 化钠及氢氧化钾的水溶液中，难溶于水（在100℃ 水中仅溶解5%），微溶于乙二醇、甘油，不溶于 乙醚、苯、四氯化碳。加热升华，急剧加热则分 解。低毒，在一般情况下较稳定，但在高温下可 能会分解出氰化物。 三聚氰胺易水解，形成一系列水解产物，最后变 成三聚氰酸。三聚氰胺随着三个氨基水解，酸性 逐步上升，这对三聚氰胺树脂的合成非常不利， 所以必须将其从三聚氰胺中用碱水洗去或重结晶 精制，其含量不得超过1%。
3.2 三聚氰胺树脂的合成原理
• （一）三聚氰胺与甲醛的加成反应 • 在中性或弱碱性介质中，三聚氰胺与甲醛进行加
成反应，形成羟甲基三聚氰胺。三聚氰胺分子中 存在的6个活泼氢原子，在一定的条件下，能够直 接与甲醛分子进行加成反应，形成1~6羟甲基三 聚氰胺。如果在三聚氰胺的分子中结合的羟甲基 越多，则形成的树脂具有较高的稳定性。
3 三聚氰胺树脂胶粘剂
• 三聚氰胺树脂是三聚氰胺甲醛树脂的简称，它是 •
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由三聚氰胺与甲醛在催化剂作用下经缩聚合成的。 在木材加工中主要用于制造塑料贴面板的装饰纸 及表层纸的浸渍、人造板饰面纸的浸渍。 三聚氰胺树脂具有很高的胶接强度，较高的耐沸 水能力（能经受3h的沸水煮沸）。热稳定性高， 低温固化能力较强，硬度高，耐磨性优异。尤其 是三聚氰胺树脂胶膜具有在高温下保持颜色和光 泽的能力，固化速度快，甚至在较低的适宜温度 下也是如此。并具有较强的耐化学药剂污染能力。 由于其硬度和脆性高，因而易产生裂纹。 由于三聚氰胺在水中的溶解度相当低，所以三聚 氰胺树脂具有较好的耐水性。三聚氰胺只溶于热 水，而尿素在冷水中也能溶解，因此脲醛树脂胶 粘剂仅能用于室内，而三聚氰胺一尿素一甲醛树 脂（MUF）则可以成功地用于条件颇为恶劣的室
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3.2 三聚氰胺树脂的合成原理 • 三聚氰胺与甲醛形成初期缩聚物之后，再进一步
缩聚，使反应深化，最终形成不溶不熔的体型结 构的高聚物，其结构比较复杂，其分子简单结构 为：
3.3 三聚氰胺树脂合成反应的影响因素
• 在三聚氰胺树脂形成过程中，原料组分的摩尔比、
反应介质的pH值、反应温度和反应时间，以及原 材料质量与反应终点的控制等都是影响树脂质量 的重要因素。同时对最初及最终产物的结构、树 脂的质量和性能也起着决定性的作用。
3 三聚氰胺树脂胶粘剂
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3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6
合成三聚氰胺树脂的原料 三聚氰胺树脂的合成原理 三聚氰胺树脂合成反应的影响因素 三聚氰胶树脂的合成工艺 三聚氰胺树脂的改性 三聚氰胺 · 尿素· 甲醛共缩合树脂胶粘剂
3.1 合成三聚氰胺树脂的原料
• 三聚氰胺又称三聚氰酰胺、蜜胺。纯的三聚氰胺
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3.2 三聚氰胺树脂的合成原理
3.2 三聚氰胺树脂的合成原理 • 由于羟甲基三聚氰胺在缩聚反应过程中可同时形
成次甲基键和醚键，当三聚氰胺与甲醛的摩尔比 为1：2时，形成的次甲基键占优势；若三聚氰胺 与甲醛的摩尔比为1：6，树脂几乎全部是醚键连 接。 与脲醛树脂相比，三聚氰胺具有较多的官能度， 这就决定它能产生较多交联，同时三聚氰胺本身 又是环状结构，所以三聚氰胺树脂具有良好的耐 水性、耐热性以及较高的硬度，其光泽和抗压强 度等也较好。
3.3 三聚氰胺树脂合成反应的影响因素
• （一）三聚氰胺与甲醛的摩尔比 • 由实验得知，当三聚氰胺与甲醛的摩尔比为1：
3.2 三聚氰胺树脂的合成原理
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1摩尔分子的三聚氰胺与3摩尔分子的甲醛作用， 反应介质为中性或弱碱性 （PH=7~9），反应温 度为70~80℃时，可形成三羟甲基三聚氰胺。
3.2 三聚氰胺树脂的合成原理
• 在甲醛过量达到6～12摩尔分子，介质pH为中性
或弱碱性及温度为80℃时，能形成六羟甲基三聚 氰胺。
3.2 三聚氰胺树脂的合成原理 • 与尿素不同三聚氰胺在水中的溶解度较低，只溶
于热水而不溶于冷水。但由于三聚氰胺官能度高， 羟甲基化反应速度较快，反应产物很快即变为水 溶性产物，其变为憎水性产物的速度也极快。 羟甲基三聚氰胺是三聚氰胺树脂的单体，由羟甲 基三聚氰胺单体相互缩聚即可得到三聚氰胺树脂。 由于单体上所结合的甲醛的数量不同，其生成的 树脂固化速度、对酒精的溶解度以及树脂的适用 期均有所不同。
3.1 合成三聚氰胺树脂的原料
• 三聚氰胺是6个官能度，因为氨基的全部氢原子都
显活性。这样每一个三聚氰胺分子则可以与6个甲 醛分子反应。
3.1 合成三聚氰胺树脂的原料 • 三聚氰胺的工业制备方法如下： • 1 由石灰石（CaCO3）制备三聚氰胺：
3.1 合成三聚氰胺树脂的原料
• 2 由尿素制备三聚氰胺：

• 由尿素制备三聚氰胺的方法，在技术上存在有腐
蚀性和需要多次循环的问题。
3.2 三聚氰胺树脂的合成原理
• 三聚氰胺树脂1933年才在文献上有报道，然而
1939年即作为商品在美国出售。其工艺迅速发展 是由于三聚氰胺与甲醛的反应同尿素与甲醛的反 应类似。甲醛与三聚氰胺的反应较之与尿素的反 应更容易进行，并易于反应完全，它的反应过程 也是分阶段进行的，首先是进行加成反应，形成 羟甲基三聚氰胺。然后才逐步进行缩聚，最后形 成具有不溶不熔的体型热固性树脂。