【文章內容簡介】 尿囊素的分子式為 C4H6O3N4，在日用化工和化妝品領域，被列為優(yōu)良劑；農業(yè)領域，可作為植物生長調節(jié)劑；能和許多物質行程絡合物或者發(fā)生反應，產生特殊功能的新產品。尿囊素還是生產各種復合肥、徽肥、緩效肥及稀土肥不可缺少的原料。 其生產方法：尿素與乙醛在酸性介質中在一定溫度和攪拌狀態(tài)下，反應生成尿囊素白色沉淀，冷卻、過濾、洗滌、重結晶得到產品。 目前世界生產能力 為 5 萬噸 /年，需求量約 1520 萬噸 /年。我國從 20 世紀 80 年代開始研究和發(fā)展尿囊素， 90 年代開始形成生產能力，但生產廠家少，尿囊素市場貨緊價俏，市場前景廣闊。目前每生產 1 t 尿囊素就要消耗 t 尿素，其原料費都在 萬元 /噸左右，售價在 9 萬元 /噸以上。 縮二脲 縮二脲由尿素縮合而得，是無味、毒性極低的非蛋白氮化物，也是性能優(yōu)良的動物飼料添加劑，在國外應用比較廣泛。縮二脲可作長效緩釋肥料；而且還具有防止雜草的作用。在醫(yī)藥領域，縮二脲及其衍生物可用作安眠藥和鎮(zhèn)靜劑，并具有利 尿和降低血壓的功能。另外，縮二脲還可制備纖維漂白劑 、 涂料助劑 、 去垢劑 、 合成樹脂發(fā)泡劑、粘合劑、潤滑油添加劑和燃料等。 國內較大的生產廠家有：南昌電化公司 (5000 噸 /年 )等。 尿烷 尿烷又名氨基甲酸乙脂，無色無臭晶體或白色結晶粉末。主要用作醫(yī)藥、農藥、香料的中間體，可用于安眠劑、鎮(zhèn)靜劑、馬錢子堿及間苯二酚的解毒劑、殺菌劑、針藥助溶劑 6 和印染工業(yè)的著色劑，還可制抗癌藥物。 其生產方法是：由乙醇和尿素加入反應器，在一定溫度下加入硝酸，然后再加入亞硝酸鈉，一定溫度下攪拌反應 2 h， 稍降溫再加入硫酸 ，反應 10 h，降溫過濾，濾液回收乙醇然后減壓蒸餾得到粗產品，經(jīng)活性炭脫色，過濾，冷卻結晶，干燥得成品。 國外生產商有美國 Spectrum 化學公司等。國內較大的生產廠家有：江都市新化化工公司 (500 噸 /年 )、北京北化精細化學品公司 (200 噸 /年 )等。 氨基磺酸 氨基磺酸為無色斜方晶系結晶或白色結晶，無臭，溶于水﹑液氨，微溶于甲醇，不溶于乙醇、乙醚等有機溶劑及二氧化碳，水溶液是強酸，有毒。它可用作合成甜味劑、除草劑和防腐劑的原料、金屬及陶瓷表面清洗劑，其腐蝕性較其他無機酸小；在分析化學中 用作酸量滴定法的基準試劑；用作纖維、紙張和木材的漂白劑和柔軟劑；水處理的殺菌劑；氨基磺酸的銨鹽可作紙張及合成纖維的阻燃劑；也可用于游泳池中的氯氣與次氯酸的穩(wěn)定劑等。 其生產方法為：將過量的發(fā)煙硫酸加入倒反應釜中，攪拌降溫至 20 ~40 ℃ ，開始加入按比例混合好的硫酸和尿素，加料結束 后 ，在 20 ℃ 左右攪拌 8 h。再逐漸升溫至 70~90 ℃ ，蒸出三氧化硫，冷卻折晶。固液分 離 后得粗氨基磺酸，用水重結晶，脫水干燥得高純度精品氨基磺酸。 國內較大的生產廠家有：廣州廣氮氨基磺酸公司 ( 萬噸 /年 )、遵化市第三化工廠(7000 噸 /年 )等。 三聚氰胺 國外市場生產情況 世界上三聚氰胺的生產主要集中在日本、美國、西歐等發(fā)達地區(qū)，裝置的生產能力都在 3 萬 6 萬噸 /年，其余裝置也大都在年產萬噸以上。目前世界上三聚氰胺裝置總生產能力約為 113 萬噸 /年。全球生產能力西歐占 36%、美國占 11%、日本占 %、其他國家占 %，荷蘭﹑美國﹑日本是世界上最主要的三聚氰胺生產國和出口國，占全球總生產能力的 1/3 以上。其中日本日產化學生產能力 萬噸 /年，采用自己開發(fā)的尿素高壓法生產技術，共有四套生產 裝置；三井東亞化學公司生產能力 3 萬噸 /年，有兩套裝置，一套為美國氰胺公司的高壓法工藝（ 1 萬噸 /年） ， 另一套為巴斯夫公司的常壓法工藝（ 2 萬噸/年）三菱油化公司生產 能力 3 萬噸 /年，分別采用巴斯夫常壓法和美國氰胺公司高壓法。美國生產能力 12 萬噸 /年，自用 7 萬噸，出口 5 萬噸。 7 國內市場生產情況 我國第一套三聚氰胺生產裝置于 1958 年投產，規(guī)模為 100 噸 /年，這套裝置的投產標志著我國三聚氰胺工業(yè)開始起步。 我國三聚氰胺的生產盡管起步比較晚，但發(fā)展速度非?？欤壳耙殉蔀槭澜缟习l(fā)展速度最快 的國家。我國三聚氰胺產 量 超過 3 萬噸 /年的企業(yè)達到 9 家，合計產能 萬噸 /年，占國內總產能的 %；年產量超過 3 萬噸 /年的企業(yè)有 5 家，合計產能 萬噸，占國內總產量的 %，這些企業(yè)不僅產量大，而且 還具備了生產技術先進、生產設備一流、產品純度高、品牌知名度大的特點，代表了我國三聚氰胺產業(yè)的最高生產水平。 20xx 年我國共有生產廠家 106 家，總產能 萬噸 /年，占亞洲總產能的 %，占全球總產能的 % 左右。 20xx 年我國三聚氰胺產量為 萬噸，占亞洲產量 的 %，占全球總產量的 %。 20xx 年歐洲三聚氰胺裝置開工率為 %，我國開工率為 %。說明我國三聚氰胺產業(yè)廠家數(shù)量雖然眾多，但大多規(guī)模小、技術不夠先進、開工不足、產量小，缺乏競爭力。 經(jīng)過 50 年的發(fā)展，到 20xx 年，我國三聚氰胺產能達到 95 萬噸 /年，產量 62 萬噸。20xx 年我國的生產能力雖有下降但也達到 85 萬噸的水平，產量為 50 萬噸，但出口量受到了很到的影響不足 10 萬噸，已經(jīng)成為世界上最大的三聚氰胺生產和出口國。雖然受到經(jīng)濟危機的影響， 20xx 年產能有所下降，但是 50 年的風雨歷程，中國三聚氰胺工業(yè)已經(jīng)取得了令人矚目的成績 [5]。 三聚氰胺樹脂 三聚氰胺樹脂的合成 三聚氰胺甲醛樹脂 （ melamineformaldehyde resin），三聚氰胺與甲醛反應所得到的聚合物。又稱蜜胺甲醛樹脂、蜜胺樹脂。英文縮寫 MF。加工成型時發(fā)生交聯(lián)反應，制品為不溶不熔的熱固性樹脂。習慣上常把它與脲醛樹脂統(tǒng)稱為氨基樹脂。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 ℃ 使用，且具有自熄性、抗電弧性和良好的力學性能。 其合成方法是：三聚氰胺和 37％ 的甲醛水溶液，摩爾比為 2～ 3，第一步生成不同數(shù)目的 N羥甲基取代物，然后進一步縮合成線性樹脂。反應條件不同，產物分子量不同，可從水溶性到難溶于水，甚至不溶不熔的固體， pH 值對反應速率影響極大。上述反應制得的樹脂溶液不宜貯存，工業(yè)上常用噴霧干燥法制成粉狀固體。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。 8 三聚氰胺樹脂及其下游產品的應用 三聚氰胺 甲醛樹脂（ MF）為熱固性樹脂，它具有阻燃 、 耐水、耐熱、耐老化、耐電弧、耐化學腐蝕、有良好的絕緣性能、光澤度和機 械強度，廣泛用于木材、塑料、涂料、造紙、紡織、皮革、電氣、醫(yī)藥等行業(yè)。其具體用途在以下幾方面 ： 三聚氰胺甲醛浸漬樹脂 三聚氰胺甲醛樹脂具有很高的抗熱和防潮性能，以及三聚氰胺甲醛樹脂在燈光下光亮透明的真實感，無臭無味和無色性能，使其在飾面人造板的應用上具有很多的優(yōu)越性。特別是在其分子中含有大量的氮，在燃燒過程中，分解時，氮氣逸出，使制品具有自熄滅性。 MF 樹脂一般用于浸漬紙，因此當浸膠紙張再通過熱壓和固化工藝，一張具有優(yōu)良表面性能的浸漬紙就能被生產出了。帶 MF 樹脂的裝飾紙和表層紙被 用于刨花板或類似的家具和地板貼面，同樣也用于大量需要表面要求耐化學品、耐機械力和衛(wèi)生性能好的如廚房、實驗室、醫(yī)院的裝飾層壓板中等等。 紙張抗水劑 抗水劑屬改性三聚氰胺甲醛樹脂，具有樹脂含量高，穩(wěn)定性好，水溶性好，使用方便等特點。產品指標優(yōu)于國內同類產品，達到進口產品的水平。其主要參考產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，它完全可以取代進口產品用于高濃度刮刀或汽刀涂布紙機上。 該樹脂是一種能賦予銅版紙白紙板紙張具有優(yōu)良的濕強度、干強度和抗?jié)衲Σ列阅艿膶Ｓ弥鷦?以廣泛應用于涂布印刷紙，白紙板和箱紙板的涂料中，它與涂料中膠液和淀粉具有極好的交聯(lián)和相容性，不產生增稠，絮凝和起泡等弊病，使涂料具有良好的流動穩(wěn)定性和化學穩(wěn)定性，它也可以用于優(yōu)質紙的表面施膠和紙頁的干濕增強劑，它可以直接加入到物料中，很容易分散在物料中，使用方便。 與蛋白質及淀粉交聯(lián)性好，并能自身交聯(lián)以達抗水目的；甲醛含量低，使用量少，使用方便；顯著提高紙張的耐濕磨、耐濕拉毛性能，明顯改善紙張印刷適 印 性；與涂料中其他組分具有極好的兼容性，無增稠、絮凝和起泡等弊端。 丙烯酸樹脂、苯丙、醋丙類樹脂乳液改性劑 在汽車用工業(yè)濾紙及其他浸漬紙制作中常需用到合成膠乳，如丙烯酸樹脂、苯丙、醋丙類樹脂乳液來浸漬的紙其抗熱水性能常不盡人意，經(jīng)與適量水性三聚氰胺甲醛樹脂共用后在明顯提高抗熱水性的同時，還使紙張耐破度明顯提高，本改性劑還能用于合成膠乳涂布的涂料配伍中，以提高涂布紙的強度和抗水性能。 9 人造板 用部分或全部替代脲醛樹脂用耐沸水煮高強度環(huán)保膠粘劑，特別適用于防水要求很高的人造板產品，例如建筑模板、防水刨花板、竹膠合板等。 涂料 三聚氰胺在丙烯酸系 、醇酸系、環(huán)氧系涂料中作交聯(lián)劑。用丁醇、甲醇醚化后，作為高級熱固性涂料、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。該漆具有色澤光亮、附著力強、硬度高、耐老化、耐腐蝕的特點。 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]，添加增強材料、脫模劑、顏料、固化劑等，并經(jīng)過一定塑化工藝制成 [7]。該模塑料具有無毒、抗污等特點，潮濕時仍能保持良好的電氣性能，可制成潔白、耐摔打的日用器皿、衛(wèi)生潔具和仿瓷餐具，電器設備等的高級絕緣材料。 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燃燒，因此，三聚氰胺泡沫無需外加阻燃劑。由于三聚氰胺泡沫材料的成分含有氮元素，一旦開始燃燒就會立即分解產生大量氮氣，延緩燃燒的速度，且燃燒過程中產生的煙霧也比一般泡沫塑料少得多。與現(xiàn)有市場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，是現(xiàn)今最具發(fā)展?jié)摿Φ呐菽芰?之一。目前，三聚氰胺泡沫已廣泛應用于建筑、交通、電子信息、宇航、日化等各領域，特別是在有阻燃、高溫、低頻噪音吸收要求的環(huán)境中得到了廣泛應用。在我國，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，飛機可減重 300 kg，大大提高了燃油經(jīng)濟性。同時，由三聚氰胺樹脂制備的開孔發(fā)泡因具有出色的吸音性能，已成為 “水立方 ” 、國家曲棍球管等體育場的吸音衛(wèi)士。中國地區(qū)的研究、生產、應用將會呈現(xiàn)百花齊放的態(tài)勢 [8]。 其他應用 三聚氰胺－甲醛樹脂與其它原料混配，還可以生產出皮革鞣潤劑、上光 劑和抗水劑、橡膠粘合劑、高效水泥減水劑（萘為原料）、鋼材氮化劑等。阻燃劑原理三聚氰胺中氮遇高溫分解釋放出氮氣，所以三聚氰胺作為聚氨酯泡沫塑料的阻燃劑。三聚氰胺膠與脲醛膠相具有粘合力強、耐水、耐熱等特點；與酚醛膠相比具有固化速度快、無毒、透明、不污 10 染板面等特點。 三聚氰胺泡沫塑料 三聚氰胺泡沫是一種開孔率高達 99% 以上的三維網(wǎng)格結構的新型泡沫塑料。與傳統(tǒng)材料相比，三聚氰胺泡沫不但具有優(yōu)異的吸聲性、阻燃性、隔熱性、熱穩(wěn)定性、衛(wèi)生安全性、磨蝕性等理化特性，而且后加工性也非常優(yōu)秀，可以通過切、削、鏇等機加 工手段方便地將其加工成片材、異型材以及為滿足吸聲要求而將表面加工成錐形、楔形的吸聲制品[9]。 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充分開孔的三維網(wǎng)格結構體系，其網(wǎng)格的長徑比即 L/D 約在10 到 20 之間，具有極高的開孔率特征，密度為 10 kg