三聚氰胺甲醛树脂的合成

1、实验六三聚匐胺/甲醛树脂的合成一、实验目的1.了解三聚鼠胺/甲醛树脂的合成方法及层压板制备;2.了解溶液聚合和缩合聚合的特点。、实验原理三聚鼠胺M-甲醛树脂F以及月尿醛树脂通常称为氨基树脂。三聚鼠胺 /甲醛 树脂是由三聚鼠胺和甲醛缩合而成。缩合反响是在碱性介质中进行，先生成可溶NHCH.OH2N, NIIOCII2HN电JNHCHQHN这些缩合物是以三聚鼠胺的三羟甲基化合物为主，在PH值为8-9时，特别稳定。进一步缩合如：N-羟甲基和NH-基团的失水成为微溶并最后变成不溶 的交联产物。如：-NHCHoOH + HOCH2NH- -NHCH2-N- +日式I &CH2OH三聚鼠胺一甲醛树

2、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、主要仪器与试剂仪器三颈瓶250mL, 1个，搅拌器1套，温度计2支，回流冷凝管1支,滤纸假设 干张，恒温浴1套，滴管数支，量筒5mL或10mL, 1支，培养皿1个。 试剂三聚鼠胺31.5g,甲醛水溶液36%, 50mL,乌洛托品六亚甲基四胺，0.12g,性预缩合物：NH?4N。N出N-C通NH?N3 CHQ三乙醇胺(0.15g, 2-3滴)四、流程图、实验步骤及现象(1)(1)流程图(2)(2)实验步骤及现象实验步骤实验现象1.预聚体的合成在一带电动搅拌器、回流冷凝管和温度计的三颈

3、瓶中分别参加50mL甲醛溶液和0.12g乌洛托品，搅拌，使之充分溶解，再在 搅拌下参加31.5g三聚鼠胺，继续搅拌5min后，加热升温至80c开始反响；在反响过程中可明显地观察到反 应体系由浊转清。2.在反响体系转清后约30-40min开始测沉淀 比。当沉淀比到达2:2时，立即参加0.15g(2-3滴)三乙醇胺，搅拌均匀后撤去热浴，停止反 应；从反响液中吸取2mL样品， 冷却 至室温，在搅拌下滴加蒸储水，当 参加2mL水后样品变浑浊，并且 经摇荡后/、转清。说明沉淀比到达2: 23.纸张的浸渍将预聚物倒入 T 燥的培养皿中，将15浸渍均匀透彻。0.15g 三乙醇胺31.5g 三聚鼠胺0.12g

4、 乌洛托品15张滤纸纸张张滤纸分张投入预聚物中浸渍1-2min；然后 用银子取出，并用玻棒小心地将滤纸外表过 剩的预聚物挂掉，用架子固定在绳子上晾干。五、讨论1.1.三聚鼠胺/甲醛树脂质量的主要因素在三聚鼠胺/甲醛树脂形成过程中，原料摩尔比、反响介质的pH值、原材料 质量以及反响终点控制等，都是影响树脂质量的重要因素。一摩尔比的影晌三聚鼠胺与甲醛的摩尔比影响反响速度和树脂性能。摩尔比低，生成的羟甲基少，未反响的活泼氢原子就多，羟甲基和未反响的活泼氢原子之间， 缩合失去 一分子水，生成亚甲基键一步反响。摩尔比高，生成的羟甲基多，羟甲基与羟 甲基之间的反响是先缩合失去1分子水生成醴键，再进一步脱去

5、1分子甲醛生成 亚甲基键两步反响。所以摩尔比愈高，树脂稳定性愈好，但游离醛含量也随之 增高。二pH值的影响三聚鼠胺与甲醛反响时，介质pH值对树脂性能有很大影响，如反响开始就 在酸性条件下反响，会立即生成不溶性的亚甲基三聚鼠胺沉淀。生成的亚甲基三聚鼠胺已失去反响能力，因此，不能用它继续制胶。所以， 开始反响时要将甲醛的pH值调至8.5-9.0，以保证反响过程中的pH值在7.0-7.5之间因甲醛有康尼查罗反响pH值会下降，即在微碱性条件下生成稳定的羟甲 基三聚鼠胺，进一步缩聚成初期树脂。因为三聚鼠胺比拟活泼，所以作为浸渍用 树脂不宜在酸性介质下进行。三原材料质量的影响主要是甲醛中铁含量不能超过标准

6、，铁含量高在树脂合成时，影响pH值的准确测定，在反响过程中用氢氧化钠调节甲醛的pH值时，Fe3+和OHg合生成FeOH3沉淀，在浸渍纸时，FeOH3浮出来附着在纸外表，热压后造成板外观不 合格而成废品。所以用来生产浸渍树脂的甲醛，一定要化验铁含量，不合格拒绝 使用。四反响终点控制的影响三聚鼠胺树脂由于化学活性较大，所以终点控制对树脂质量和稳定性有很大 影响，终点控制过头，树脂粘度大，稳定性差，终点不到影响胶接质量。所以要 严格控制反响终点。参考文献：王毓秀、邓介凡编.胶粘剂生产工艺M.中国林业出版社，1989年11月第1版六、思考题本实验中参加的三乙醇胺的作用是什么？答：三乙醇胺是阳离子改性剂

7、，用三乙醇胺改性的三聚鼠胺树脂具有正电性， 能较快的被纤维吸附，可在较高pH值下固化，防止了普通三聚鼠胺/甲醛树脂对 纸 张 白 度 和 耐 久性 的 不 良 影 响。8.8. 8080三聚霰胺甲醛胺黠剂三聚象胺与甲醛以三聚象胺与甲醛以1：3摩摩尔比在中性或弱腻性条件下加聚尔比在中性或弱腻性条件下加聚, ,生成生成 无色透明的黏无色透明的黏蠲状树脂，用作胶黏剂时蠲状树脂，用作胶黏剂时. .须加固化剂期化钛须加固化剂期化钛该胶的耐水该胶的耐水 性、性、耐热性和耐老化性均比嬲耐热性和耐老化性均比嬲曜树脂胶黏剂优良，粘接力强。曜树脂胶黏剂优良，粘接力强。配方配方? ?履最份履最份配方一配方一三三聚筑

8、胺聚筑胺50甲醉甲醉37%01乙醇乙醇92%75氮银化钠氮银化钠30%适量适量生产方法生产方法 将将10】份】份37院甲醛参加反响釜，用院甲醛参加反响釜，用30物氢弧化钠调节物氢弧化钠调节pH值至值至8. 8.以以 参加参加50份三聚份三聚轨胺，在轨胺，在40min内升温至内升温至90P,保温反响保温反响0.5h后后, ,降温参加降温参加75份份92%乙薛，用乙薛，用3Q%氢轼化钠蠲节氢轼化钠蠲节pH 8, 5。然后。然后 升温至升温至反响反响 当水稀程度达当水稀程度达1.8 2. 2时，时，立即降温至立即降温至35七，即七，即 可出料可出料 固化剂的制备：将固化剂的制备：将4.7份第酊、份第

9、酊、1.9份尿素、份尿素、3.0份六亚甲基四胺和份六亚甲基四胺和 少！少！4水参加水参加反响釜中反响釜中, ,于于70七下，待全部溶于水后七下，待全部溶于水后. .使其总盘为使其总盘为10份的份的固固化剂化剂. .使使用时，用时，将固化剂将固化剂参加上参加上述树脂述树脂科中科中, ,混合混合均匀，均匀，即得黏即得黏合剂。合剂。现配现配 现用力现用力用途与用法用途与用法主要用于主要用于塑料装塑料装饰表层饰表层纸和装饰纸的浸渍和纸和装饰纸的浸渍和贴合。贴合。配方二配方二甲醛甲醛37%48.64三三聚甄胺聚甄胺25.2乙醇乙醇95%对甲笨横酰胺对甲笨横酰胺水水氢仪化钠氢仪化钠30%生产方法生产方法

10、将甲醛和水投将甲醛和水投入反响釜中，用入反响釜中，用30%氢氧化钠调节氢氧化钠调节pH值至值至8.59.0。然后。然后参加三聚景胺参加三聚景胺. .在在30min内升温至内升温至84 86之，之，保保温反响温反响0.5ho降温参加乙醇和对甲米降温参加乙醇和对甲米横酰胺，横酰胺，升温至升温至65 1七，保七，保温反响温反响30mina冷却至冷却至30电，电，用用30%氢就化钠调节氢就化钠调节pH值至值至9.0,即可即可出料。出料。用途与用法用途与用法主要用于装主要用于装饰板表层纸的饰板表层纸的浸渍。浸渍。配方三配方三尿素尿素98%61.2三三聚瓶胺聚瓶胺100%计计126甲醛甲醛37%324.3生产方法生产方法 先先将甲醛将甲醛投入反响釜投入反响釜. .加加人三聚人三聚氤胺、尿素制得尿氤胺、尿素制得尿素三聚素三聚 舐胺甲醛树脂舐胺甲醛树脂参加水，参加水，