氨基树脂生产

1、关于氨基树脂的生产第一张，PPT共二十九页，创作于2022年6月氨基树脂 指含有氨基（-NH2）的化合物与醛类（主要是甲醛）经缩聚反应制得的热固性树脂。 用于涂料的氨基树脂必须经醇改性后，才能溶于有机溶剂，并与主要成膜树脂有良好的混容性和反应性。 在涂料中，由氨基树脂单独加热固化所得的涂膜硬而脆，且附着力差，因此氨基树脂常与其他树脂如醇酸树脂、聚酯树脂、环氧树脂等配合，组成氨基树脂膝。第二张，PPT共二十九页，创作于2022年6月2氨基树脂分类脲醛树脂三聚氰胺树脂 按醇类不同：丁醇醚化脲醛树脂，甲醇醚化脲醛树脂，混合醇醚化脲醛树脂 按醇类不同：丁醇醚化三聚氰胺树脂，甲醇醚化三聚氰胺树脂，混合醇

2、醚化三聚氰胺树脂第三张，PPT共二十九页，创作于2022年6月3氨基树脂分类共缩聚树脂苯鸟粪胺甲醛树脂 鸟粪胺是三聚氰胺中一个氨基被氨基以外的其他基团所取代的产物，按醇类不同：丁醇醚化和混合醇醚化 分为三聚氰胺、尿素甲醛共缩聚和三聚氰胺、苯代三聚氰胺甲醛共缩聚树脂两种第四张，PPT共二十九页，创作于2022年6月4 氨基树脂的性能既与母体化合物的性能有关，又与醚化剂及醚化程度有关。 树脂的醚化程度一般通过测定树脂对200号油漆溶剂的容忍度来控制。 测定容忍度应在规定的不挥发分含量及规定的溶剂中进行，测定方法是称3克试样于100毫升烧杯中，在25时搅拌下以200号油漆溶剂进行滴定，至试样溶液显示

3、乳浊并在15秒内不消失为终点。 1克试样可容忍200号油漆溶剂的克数即为树脂的容忍度。容忍度也可用100克试样能容忍的溶剂的克数来表示。 氨基树脂的性能第五张，PPT共二十九页，创作于2022年6月5醚化的目的（1）增加羟甲基化合物的稳定性，防止自聚（2）改善氨基树脂在有机溶剂中的溶解性 因为多羟甲基三聚氰胺中含有大量的-CH2OH，极性大，在有机溶剂中不溶解，用醇醚化后，使非极性基团数目增加。第六张，PPT共二十九页，创作于2022年6月6醚化剂（醇类） （1）甲醇 水性涂料一般要求用甲醇醚化的树脂，因为丁醇以上的醇在水中溶解度差，不能用直接与羟甲基化合物进行醚化的方法制备。第七张，PPT共

4、二十九页，创作于2022年6月7（2）丁醇 （ 用得较多）：产物稳定性增加，因为丁醇不易挥发。但固化速率下降。若要保持固化速率，须提高温度（如甲醇醚化的三聚氰胺甲醛树脂固化温度为125130 ，30min，丁醇醚化的则要150 ，才能30min固化）在有机溶剂中的溶解性增加，与醇酸树脂的混溶性提高MF：丁醇=1：（58）mol，多余的未反应的丁醇可提高产品贮存稳定性。第八张，PPT共二十九页，创作于2022年6月8氨基树脂的合成原料及原理 用于生产氨基树脂的原料主要有氨基化合物、醛类、醇类。 一、氨基化合物 氨基化合物主要有尿素、三聚氰胺和苯代三聚氰胺。 (1) 尿素 尿素能与醛类如与甲醛缩合

5、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。 第九张，PPT共二十九页，创作于2022年6月9氨基树脂的合成原料及原理 (2)三聚氰胺 三聚氰胺(melamine)又称三聚氰酰胺、蜜胺。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。第十张，PPT共二十九页，创作于2022年6月10(3) 苯代三聚氰胺 三聚氰胺分子中的一个氨基或氨基上

6、的一个氢原子被其他基团取代的化合物称为烃基三聚氰胺。取代基可以是芳香烃基或脂肪烃基。三聚氰胺分子中的一个氨基被苯基取代的化合物称为苯代三聚氰胺。其结构式如下：第十一张，PPT共二十九页，创作于2022年6月11 二、醛类 用于生产氨基树脂的醛类化合物主要有甲醛及其聚合 物多聚甲醛。 (1) 甲醛 (2)多聚甲醛 第十二张，PPT共二十九页，创作于2022年6月12 三、醇 类 氨基树脂必须用醇类醚化后才能应用于涂料，所用的醇类主要有甲醇、工业无水乙醇、乙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇和辛醇。第十三张，PPT共二十九页，创作于2022年6月13 改变氨基树脂母体化合物和醚化剂的类型、醚化度、缩聚度以

7、及树脂中亚氨基含量，可制得各种不同的氨基树脂。 一、脲醛树脂的合成 1.合成原理 脲醛树脂是尿素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。 尿素和甲醛的摩尔比、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。 氨基树脂的合成第十四张，PPT共二十九页，创作于2022年6月14（1）加成反应（羟甲基化反应）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，并依甲醛和尿素摩尔比的不同，可生成一羟甲基脲、二羟甲基脲或三羟甲基脲。第十五张，PPT共二十九页，创作

8、于2022年6月15在酸性条件下，羟甲基脲与尿素、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。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。（2）缩聚反应第十六张，PPT共二十九页，创作于2022年6月16 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

9、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。 （3）醚化反应第十七张，PPT共二十九页，创作于2022年6月17 醚化反应是在弱酸性条件下进行的，此时发生醚化反应的同时，也发生缩聚反应。如制备丁醚化树脂时一般使用过量的丁醇，这有利于醚化反应的进行。弱酸性条件下，醚化反应和缩聚反应是同时进行的。 （3）醚化反应第十八张，PPT共二十九页，创作于2022年6月18 三聚氰胺分子上有三个氨基，共有6个活性氢原子，在酸或碱作用下，每个三聚氰胺分子可和16个甲醛分子发生加成反应，生成相应的羟甲基三聚氰胺， 反应速度与原料配比、反应介

10、质pH、反应温度以及反应时间有关。一般来说，当pH=7时，反应较慢；pH7时，反应加快；当pH=89时，生成的羟甲基衍生物较稳定。 通常可使用10%或20%的氢氧化钠水溶液调节溶液的pH，也可用碳酸镁来调节。碳酸镁碱性较弱，微溶于甲醛，在甲醛溶液中大部分呈悬浮状态，它可抑制甲醛中的游离酸，使调整后的pH较稳定。 三聚氰胺甲醛树脂的合成（1）羟甲基化反应第十九张，PPT共二十九页，创作于2022年6月19 1mol三聚氰胺和3.1mol甲醛反应，以碳酸钠溶液调节pH至7.2，在5060反应20分钟左右，反应体系成为无色透明液体，迅速冷却后可得三羟甲基三聚氰胺的白色细微结晶。此反应速度很快，且不可

11、逆。 三聚氰胺甲醛树脂的合成（1）羟甲基化反应 在过量的甲醛存在下，可生成多于三个羟甲基的羟甲基三聚氰胺，此时反应是可逆的。甲醛过量越多，三聚氰胺结合的甲醛就越多。一般1mol三聚氰胺和34mol甲醛结合，得到处理纸张和织物的三聚氰胺树脂；和45mol甲醛结合，经醚化后得到用于涂料的三聚氰胺树脂。 第二十张，PPT共二十九页，创作于2022年6月20 在弱酸性条件下，多羟甲基三聚氰胺分子间的羟甲基与未反应的活泼氢原子之间、或羟甲基与羟甲基之间可缩合成亚甲基： （2）缩聚反应第二十一张，PPT共二十九页，创作于2022年6月21多羟甲基三聚氰胺低聚物具有亲水性，应用于塑料、胶粘剂、织物处理剂和纸

12、张增强剂等方面，经进一步缩聚，成为体型结构产物。第二十二张，PPT共二十九页，创作于2022年6月22 多羟甲基三聚氰胺不溶于有机溶剂，必须经过醇类醚经改性，才能用作溶剂型涂料交联剂。醚化反应是在微酸性条件下，在过量醇中进行的，同时也进行缩聚反应，形成多分散性的聚合物。 微酸性条件下，醚化和缩聚是两个竞争反应，若缩聚快于醚化，则树脂粘度高，不挥发分低，与中长油度醇酸树脂的混容性差，树脂稳定性也差；若醚化快于缩聚，则树脂粘度低，与短油度醇酸树脂的混容性差，制成的涂膜干性慢，硬度低。（ 3）醚化反应所以必须控制条件，使这两个反应均衡进行，并使醚化略快于缩聚，达到既有一定的缩聚度，使树脂具有优良的抗

13、性，又有一定的烷氧基含量，使其与基体树脂有良好的混容性。第二十三张，PPT共二十九页，创作于2022年6月23 氨基树脂的应用面很广，纵观涂料行业的发展态势, 对节省能源、减少污染的涂料品种将深受百姓欢迎。 尿醛树脂加入适当助剂可配成胶黏剂（淀粉改性尿醛树脂胶黏剂、尿醛树脂胶黏剂、脲醛胶黏剂、新型低毒脲醛胶、环保型尿醛树脂胶黏剂、改性尿醛树脂胶黏剂、低摩尔比尿醛树脂胶黏剂等），可用于木材、胶合板、刨花板、压层板、家具及其他木质材料粘合。 氨基树脂的应用第二十四张，PPT共二十九页，创作于2022年6月24 为满足涂料的性能要求，常将几种树脂混合，通过改变混合比调节性能，达到优势互补的作用。涂膜

14、性能较大程度上取决于基体树脂和氨基树脂交联剂间的混容性。 在交联反应体系，混容性不仅与基体树脂和交联剂的种类性能有关，还与它们之间的混合分散状态、相互反应程度、分子立体构型、分子量及其分布等也有有大关系。第二十五张，PPT共二十九页，创作于2022年6月25当两种树脂混合时往往会出现下列现象： （1）两种树脂混容性好，烘干后涂膜透明，附着力好，光泽高； （2）两种树脂能混容，但溶液透明稍差，涂膜烘干后透明。对这种情况，是两种树脂本质上能混容，只是溶剂不理想。 （3）两种树脂能混容，但涂膜烘干后表面有一层白雾。这是两者混容性不佳的最轻程度。第二十六张，PPT共二十九页，创作于2022年6月26国

15、内外发展情况20 世纪30 年代, 甲醇醚化的氨基树脂已开始用于织物整理行业。到60 年代, 为减少涂料施工中有机溶剂对环境的污染和节省能源, 开发了水性涂料和高固体分涂料,甲醇醚化的氨基树脂作为涂料的交联剂扩大了应用, 并出现系列化产品。国内从50 年代开始制作了丁醇醚化的脲醛树脂和三聚氰胺甲醛树脂, 70 年代初自制了苯代三聚氰胺并合成了苯代三聚氰胺甲醛树脂。目前,外资企业孟山都公司等生产氨基树脂占国内涂料市场较大比例, 并不断推出新的高性能氨基树脂品种, 令涂料行业耳目一新。 第二十七张，PPT共二十九页，创作于2022年6月27结语当前, 开发和应用氨基树脂面临的任务是, 低温烘烤与快速固化、高固体化、水性化和降低游离甲醛等。人们在这方面做了大量工作, 例如, 在研究水性面漆时, 合成了特