【正文】 無增稠、絮凝和起泡等弊端。用丁醇、甲醇醚化后，作為高級(jí)熱固性涂料、固體粉末涂料的膠聯(lián)劑、可制作金屬涂料和車輛、電器、家具用高檔氨基樹脂裝飾漆。 三聚氰胺泡沫 三聚氰胺泡沫是以三聚氰胺樹脂為原料，與乳化劑、發(fā)泡劑、固化劑及其他助劑經(jīng)特殊發(fā)泡工藝而制得，由于三聚氰胺自身具有阻燃性 ,只有在與明火接觸的情況下表面才會(huì)燃燒，因此，三聚氰胺泡沫無需外加阻燃劑。在我國(guó)，三聚氰胺發(fā)泡材料已成功用于空客 A380，與使用發(fā)泡聚苯乙烯相比，飛機(jī)可減重 300 kg，大大提高了燃油經(jīng)濟(jì)性。阻燃劑原理三聚氰胺中氮遇高溫分解釋放出氮?dú)猓匀矍璋纷鳛榫郯滨ヅ菽芰系淖枞紕? 三聚氰胺泡沫塑料的特性 吸音性 三聚氰胺泡沫塑料是一個(gè)充分開孔的三維網(wǎng)格結(jié)構(gòu)體系，其網(wǎng)格的長(zhǎng)徑比即 L/D 約在10 到 20 之間，具有極高的開孔率特征，密度為 10 kg/m3 的三聚氰胺泡沫塑料的開孔率高達(dá) 99%以上，這使得聲波能方便有效地進(jìn)入泡沫體的深層，并轉(zhuǎn)變?yōu)榫W(wǎng)格的震動(dòng)能被消耗和吸收，且能有效地消除反射波，尤其是對(duì)低頻噪音有突出的吸收特性 [10]。 隔熱保溫性 三聚氰胺泡沫塑料是一種極輕質(zhì)的材料，其密度僅為 4～ 12 kg/m3，其開孔率高達(dá) 99% 以上，三維網(wǎng)格結(jié)構(gòu)使空氣的對(duì)流傳熱得到有效的阻滯，加之獨(dú)具特色的熱穩(wěn)定性，使其具有良好的隔熱保溫性，成為難以替代的輕質(zhì)保溫隔熱材料。 三聚氰胺泡沫塑料的應(yīng)用 航空航天航海 三聚氰胺泡沫塑料的低密度和高吸音性能使其在航空領(lǐng)域也大有用途。客機(jī)配套生產(chǎn)商已經(jīng)利用 三聚氰胺泡沫塑料來填充航空座椅，除了利用其優(yōu)異的吸聲和阻燃特性外，含有三聚氰胺泡沫的航空座椅要比傳統(tǒng)座椅輕很多。進(jìn)一步的應(yīng)用 包括熱水箱及其設(shè)備的隔熱。 12 清潔領(lǐng)域 三聚氰胺泡沫塑料以其無毒衛(wèi)生、去除頑固污漬的神奇功效，被世界著名日用品商稱為 “神奇海綿 ”， 風(fēng)靡全球。其揭示了蜜胺泡沫塑料的發(fā)泡物理原理和技術(shù)細(xì)節(jié)，而后陸續(xù)實(shí)現(xiàn)了軟質(zhì)和硬質(zhì)泡沫的產(chǎn)業(yè)化，但對(duì)其他國(guó)家采取了嚴(yán)格 的技術(shù)保密，硬質(zhì)板材在國(guó)內(nèi)至今尚未出現(xiàn)。日本學(xué)者在蜜胺泡沫制備工藝方面做了大量的研究。操作方法是將已制備好的蜜胺泡沫塑料在 200 ℃ 以上的條件下熱壓 10 min 以上，使泡沫體積被壓縮到一定范圍，得到所需要形狀，可提高抗壓強(qiáng)度并降低脆性，但是距離實(shí)際應(yīng)仍有差距 [16]。該項(xiàng)目現(xiàn)已列入河南省 “十一五 ”煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃 [17]。全球三聚氰胺泡沫年消費(fèi)量 40 萬(wàn) m3，預(yù)計(jì) 5 年后全球用量將達(dá)到 100 萬(wàn)～ 200 萬(wàn) m3，產(chǎn)業(yè)鏈價(jià)值 100 億元。 三聚氰胺樹脂泡沫材料是近十年來出現(xiàn)的一有極高開孔率、三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的新型泡沫塑料優(yōu)異的阻燃 吸聲、保溫及二次加工性能 ,且耐濕熱、安全衛(wèi)生性能好 [18]。 14 第 2 章 實(shí)驗(yàn)部分 實(shí)驗(yàn)藥品 表 實(shí)驗(yàn)藥品 藥品名稱 規(guī)格 生產(chǎn)廠家 三聚氰胺 工業(yè)品 河南省中原大化集團(tuán)有限公司 甲醛 分析純 37% 孟津縣平樂鎮(zhèn)尤村 氫氧化鈉 分析純 天津市北方天醫(yī)化學(xué)試劑廠 十二烷基硫酸鈉 分析純 北京市東環(huán)聯(lián)合化工廠 碳酸氫鈉 分析純 天津市大茂化學(xué)試劑廠 氯化銨 分析純 天津市元力化工有限公司 實(shí)驗(yàn)儀器 表 實(shí)驗(yàn)儀器 儀器名稱 型號(hào) 生產(chǎn)廠家 電動(dòng)攪拌器 JB50 上海昌吉地質(zhì)儀器有限公司 恒溫水浴鍋 DZKWD4 金壇市杰瑞爾電器有限公司 鼓風(fēng)干燥箱 BGZ30 上海博訊實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠 電子天平 CP214 奧豪斯儀器（上海）有限公司 熱重穩(wěn)定分析儀 DTG60(H) 日本島津設(shè)計(jì)所 紅外光譜儀 Spectrum R*1 美國(guó) Perkin Eimer 公司 旋轉(zhuǎn)式粘度計(jì) NDJ4 上海天平儀器廠 此外還有冷凝管，溫度計(jì)，三口燒瓶，燒杯，量筒， PH試紙等。 粘度測(cè)試 利用旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)對(duì)三聚氰胺樹脂進(jìn)行粘度測(cè)試。 具體操作為：用壓片法制備試樣，取適量溴化鉀粉末和 5 mg 左右的試樣在瑪瑙研缽中，混勻并研細(xì)，然后用粉末壓片機(jī)在 15 MPa 下壓至 5 min 制成測(cè)試所用樣品，然后 測(cè)試。當(dāng) F/M= 時(shí)，黏度達(dá)到 1280 ，三聚氰胺甲醛樹脂的黏度在 1000~10000 適合發(fā)泡 [22]。 17 反應(yīng)時(shí)間對(duì)三聚氰胺樹脂合成的影響 在其它條件相同時(shí) ,反應(yīng)時(shí)間對(duì)三聚氰胺樹脂產(chǎn)率的影響。 三聚氰胺泡沫塑料的研究 合成三聚氰胺甲醛樹脂出料方式對(duì)三聚氰胺泡沫塑料的影響 表 反應(yīng)時(shí)間對(duì)樹脂合成的影響 出料方式 發(fā)泡效果 出料后升溫 泡沫細(xì)膩，但泡沫均勻，有部分氣孔 降溫出料 泡沫細(xì)膩，較均勻 由表 可知 ,降溫出料的三聚氰胺樹脂所制得泡沫塑料較好，泡沫更均勻且豐富。此外， cm1 處為醚鍵 CH3–O– 的伸縮振動(dòng) 吸收 峰。 第三區(qū)域： 415~758 ℃ ，共失重 7%，在該溫度區(qū)間，交聯(lián)大分子主要發(fā)生炭化，其他元素燃燒放出大量的熱。 20 發(fā)泡劑的影響 本文所使用的發(fā)泡劑是碳酸氫鈉，而碳酸氫鈉所產(chǎn)生的泡沫較小，工業(yè)上所采用的是鼓入反應(yīng)器中氣體使其發(fā)泡，鼓入氣體的氣流均勻且便于控制，因此泡沫較大而且均勻?？偨Y(jié)歸納為以下結(jié)論： （ 1）三聚氰胺樹脂合成時(shí)，根據(jù)粘度測(cè)試，三聚氰胺和甲醛的最佳摩爾比是 1:3 時(shí)，發(fā)泡成型較好。 （ 3）本實(shí)驗(yàn)所制得的發(fā)泡塑料沒有工業(yè)發(fā)泡塑料泡沫大且均勻的原因?yàn)椋何床捎霉I(yè)上所用的鼓入氣體發(fā)泡；本實(shí)驗(yàn)的發(fā)泡配方不完整，無法做到工業(yè)級(jí)的發(fā)泡塑料的柔軟有彈性。 （ 2）三聚氰胺發(fā)泡塑料制備時(shí)，乳化劑（十二烷基硫酸鈉） ∶ 固化劑（氯化銨） ∶發(fā)泡劑（碳酸氫鈉） =∶ ∶ 為較好的配比。因此可能需加大乳化劑用量或換其他乳化劑進(jìn)行實(shí)驗(yàn)結(jié)果會(huì)更好。 對(duì)發(fā)泡不理想的探究 溫度的影響 本 文進(jìn)行發(fā)泡的三聚氰胺樹脂是加熱到 80 ℃ 時(shí)再加入發(fā)泡材料，但是在常溫?cái)嚢瑁瑴囟葷u漸降低，泡沫從剛開始的大泡沫迅速破裂，只留下小而均勻的泡沫。 第一區(qū)域：室溫到 390 ℃ ，共失重 18%，這是樹脂中少量水分和三聚氰胺樹脂中未能完全反應(yīng)的游離甲醛受熱揮發(fā)或分解所致。 表 乳化劑、固化劑及發(fā)泡劑的摩爾比對(duì)樹脂發(fā)泡的影響 組 一 二 三 四 五 十二烷基硫酸鈉 氯化銨 15 5 碳酸氫鈉 12 3 18 表 乳化劑、固化劑及發(fā)泡劑的摩爾比對(duì)樹脂發(fā)泡的影響 組 發(fā)泡效果 一 發(fā)泡膨脹劇烈，有部分氣孔已破裂 發(fā)泡成型較好，泡沫膨脹體積均勻，泡孔尺寸均一，泡沫細(xì) 膩 有縮泡現(xiàn)象，泡孔較少，發(fā)泡不均勻 泡沫體積小，泡孔較多 泡沫坍塌，成型效果不佳 二 三 四 五 由表 可知 ， 碳酸氫鈉的量增加會(huì)使泡沫膨脹更劇烈，但會(huì)容易破裂， 固化劑用量較少會(huì)使泡沫坍塌，泡沫成型效果不佳，但是固化劑用量的增加又會(huì)使泡沫體積會(huì)變小，發(fā)泡乳化劑，固化劑及發(fā)泡劑的最佳比例是 ::。s） 60 1280 80 1520 由表 可知 ， 延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí) 間可以提高三聚氰胺樹脂粘度 ， 但延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間帶來的變化并不顯著。 反應(yīng)物的不同配比對(duì)三聚氰胺甲醛泡沫塑料泡孔結(jié)構(gòu)的影響 表 甲醛與三聚氰胺不同配比 對(duì)樹脂合成的影響 n(甲醛 )/n(三聚氰胺 ) 發(fā)泡效果 可發(fā)，泡沫細(xì)膩，有輕微縮泡現(xiàn)象 3 可發(fā)，泡沫細(xì)膩 2 可發(fā)，泡沫 細(xì)膩，內(nèi)部有部分氣孔 可發(fā)，泡沫細(xì)膩，內(nèi)壁有部分氣孔 由表 可 知 ，甲醛 /三聚氰胺的配比對(duì)三聚氰胺甲醛泡沫塑料的開孔結(jié)構(gòu)影響不是很顯著，三聚氰胺甲醛泡沫塑料的 “ 泡孔 ” 都是開孔。s） 1410 3 1280 2 830 570 由表 可 知， F/M 在 ~ 內(nèi)，隨著甲醛 /三聚氰胺配比的增加，三聚氰胺甲醛樹脂的黏度逐漸增大，當(dāng) F/M≤ 時(shí)，隨著 F/M 的增加，黏度明顯增大；當(dāng) F/M＞ 時(shí)，隨著 F/M 增加，黏度變化不大。 熱重分析 利用島津熱重穩(wěn)定分析儀對(duì)三聚氰胺甲醛樹脂進(jìn)行 TG 分析，測(cè)試樹脂材料受熱分解所產(chǎn)生的重量變化，分析其耐熱和耐高溫性能。待三聚氰胺全部溶解，恒溫反應(yīng)之后降溫出料 [1921]。 研究的內(nèi)容 本文通過實(shí)驗(yàn)的方法，研究甲醛 /三聚氰胺配比對(duì)三聚氰胺甲醛樹脂的合成的影響研究，從而確定合成三聚氰胺樹脂的最佳配比，以及溫度，反應(yīng)時(shí) 間。 研究的意義和內(nèi)容 研究的意義 隨著國(guó)內(nèi)的尿素產(chǎn)量越來越大，而尿素用量卻增長(zhǎng)緩慢，因此需要發(fā)展尿素的下游產(chǎn)品，既可以解決尿素過剩的局面，也可使產(chǎn)業(yè)鏈更加豐富。三聚氰胺泡沫塑料工業(yè)化項(xiàng)目通過國(guó)家技術(shù)鑒定，其在中國(guó)的應(yīng)用也取得了長(zhǎng)遠(yuǎn)的進(jìn)步。是一家集工、科、貿(mào)于一體的國(guó)有大型現(xiàn)代化化工企業(yè)，此項(xiàng)目擁有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的重大自主創(chuàng)新成果，打破了該技術(shù)被國(guó)外長(zhǎng)期壟斷的局面，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)的空白。后來又改進(jìn)工藝 ,在樹脂中添加異氰酸酯和硅烷偶聯(lián)劑制得了密度更小的泡沫塑料 ,密度約為 35 kg/ m,同時(shí)還使得蜜胺防火性能得到提升。通過多年來不懈的努力研究， 1985 年 Mahnke[14]率先公開了一種可滿足實(shí)際使用要求的泡沫生產(chǎn)工藝， 在樹脂中添加適量的亞硫酸氫鈉 ,提高樹脂的親水性 ,同時(shí)加入少量的阻燃劑、增塑劑、氧化物等助劑，用 CO2 和 NH3 等作為發(fā)泡劑，得到了各種性能相當(dāng)優(yōu)良的可阻燃的蜜胺泡沫塑料。適用范圍：適用于電腦、鍵盤、傳真機(jī)、電話機(jī)、復(fù)印機(jī)、打印機(jī)、彩電、冰箱等各種電器、電子設(shè)備產(chǎn)品以浴缸、水龍頭、廚具、沙發(fā)、桌椅、門窗、壁紙等多種生活用品的去漬除塵 [12]。 設(shè)備裝置和空調(diào)系統(tǒng) 出色的吸音功能和可靠的防火特性是三聚氰胺泡沫塑料最重要的優(yōu)勢(shì)所在，使其可以在空調(diào)設(shè)備的通風(fēng)循環(huán)系統(tǒng)的降噪方面得到應(yīng)用。在提供隔熱功能的同時(shí)，能源損失得到控制，維修也變得簡(jiǎn)化，噪音級(jí)別的降低也得以實(shí)現(xiàn)。這樣的設(shè)置可以減少聲學(xué)壓力，從而可以很好的保護(hù)運(yùn)輸中的高度靈敏儀器設(shè)備，例如人造衛(wèi)星。 二次加工性 三聚氰胺泡沫體可以通過切、削、鏇等機(jī)械加工手段方便地將其加工成片材、異形材，以及為滿足吸聲要求而將表面加工成錐形、楔形、柱狀體、波浪體等異形吸聲制品。 耐熱穩(wěn)定性 三聚氰胺泡沫塑料屬熱固性塑料，具有高度的三維網(wǎng)狀交聯(lián)結(jié)構(gòu)體系，因而與聚乙烯、聚苯乙烯熱塑性材料以及交聯(lián)度較低的聚氨酯材料相比，具有較高的熱穩(wěn)定性和耐老化性。 三聚氰胺泡沫塑料 三聚氰胺泡沫是一種開孔率高達(dá) 99% 以上的三維網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的新型泡沫塑料。中國(guó)地區(qū)的研究、生產(chǎn)、應(yīng)用將會(huì)呈現(xiàn)百花齊放的態(tài)勢(shì) [8]。與現(xiàn)有市場(chǎng)上占有率較高的聚烯烴、聚氨酯、聚苯乙烯等一般泡沫相比，三聚氰胺泡沫具有密度低，阻燃性、吸音性、熱穩(wěn)定性、隔熱保溫性好等優(yōu)點(diǎn)，是現(xiàn)今最具發(fā)展?jié)摿Φ呐菽芰?之一。 三聚氰胺甲醛模塑料 三聚氰胺甲醛模塑料由三聚氰胺甲醛樹脂為膠粘劑 [6]，添加增強(qiáng)材料、脫模劑、顏料、固化劑等，并經(jīng)過一定塑化工藝制成 [7]。 9 人造板 用部分或全部替代脲醛樹脂用耐沸水煮高強(qiáng)度環(huán)保膠粘劑，特別適用于防水要求很高的人造板產(chǎn)品，例如建筑模板、防水刨花板、竹膠合板等。其主要參考產(chǎn)品為日本索密雷茲公司的 613 樹脂和西德巴斯夫公司的 SMV 樹脂，它完全可以取代進(jìn)口產(chǎn)品用于高濃度刮刀或汽刀涂布紙機(jī)上。 MF 樹脂一般用于浸漬紙，因此當(dāng)浸膠紙張?jiān)偻ㄟ^熱壓和固化工藝，一張具有優(yōu)良表面性能的浸漬紙就能被生產(chǎn)出了。蜜胺樹脂在室溫下不固化，一般在 130～ 150 ℃ 熱固化，加少量酸催化可提高固化速度。固化后的三聚氰胺甲醛樹脂無色透明，在沸水中穩(wěn)定，甚至可以在 150