三聚氰胺甲醛樹脂交聯(lián)縮合反應(yīng)

天元航材化工原料廠家的小編今天給大家介紹下關(guān)于三聚氰胺甲醛樹脂交聯(lián)縮合反應(yīng)的相關(guān)介紹，PVB可與多種樹脂相容，如酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、醇酸樹脂和三聚氰胺樹脂（Melamineresin）。今天PVB生產(chǎn)廠家的小編帶大家來認識一下三聚氰胺甲醛樹脂交聯(lián)縮合反應(yīng)的吧！
三聚氰胺樹脂（MF）具有優(yōu)良的耐水、耐熱、耐老化、耐化學(xué)腐蝕、阻燃和絕緣性能，可用于制作模具塑料、人造板、膠合板、強化木地板、復(fù)合塑料板）等，此外，還廣泛用作涂料的交聯(lián)劑、涂料、木膠、紙張濕強劑、纖維織物整理劑、水泥減水劑等。
1、合成過程中糊化現(xiàn)象及原因分析
糊化現(xiàn)象是指樹脂合成過程中不斷出現(xiàn)的白色混濁現(xiàn)象。在三聚氰胺樹脂的合成過程中，一般有兩種加料方式：一種是采用一步冷加料，即將甲醛和三聚氰胺一次性進入反應(yīng)器，然后緩慢加熱；另一種是先加甲醛，然后升到一定溫度再加三聚氰胺。對于后一種進料方式，有時溶液加入后不能澄清，而是有白色漿液現(xiàn)象。造成這種現(xiàn)象的原因如下。
(1)混合反應(yīng)快，進料速度慢。
(2)加料快，混合反應(yīng)慢。在這種情況下，三聚氰胺來不及與甲醛反應(yīng)，三聚氰胺粉末受熱濕膨脹，表面凝固而無法繼續(xù)溶解反應(yīng)，所以出現(xiàn)渾濁現(xiàn)象。
(3)另外，一般情況下，當三聚氰胺甲基化結(jié)束時，溶液菌株澄清，直至合成反應(yīng)結(jié)束。但有時溶液澄清后呈微白色混濁，這是由于體系pH值降低，在新形成的羥甲基之間或羥甲基與活性氨基之間發(fā)生沉淀?；蚍磻?yīng)過快，羥甲基三聚氰胺濃度上升迅速，易交聯(lián)而從溶液中沉淀出來。
合成過程中糊化現(xiàn)象的解決方法
(1)保持反應(yīng)速度與進料速度和攪拌速度一致。一般采用提高進料溫度和攪拌速度的方法可以避免糊化現(xiàn)象的發(fā)生，尤其是在甲醛量較少，三聚氰胺量較大時，應(yīng)特別注意。如果采用一步冷加料方式，升溫緩慢，一般不會出現(xiàn)這種現(xiàn)象，這也是大多數(shù)樹脂合成采取這種方式的原因。
(2)控制羥甲基三聚氰胺的pH值。羥甲基
特別是在化學(xué)階段應(yīng)控制反應(yīng)體系的pH值和反應(yīng)速度。一般pH控制在8~9，因為羥甲基三聚氰胺在這個范圍內(nèi)比較穩(wěn)定。
2、樹脂穩(wěn)定性差
樹脂的穩(wěn)定性是指樹脂在一定條件下儲存周期的長短。質(zhì)量好的樹脂一般均勻透明，無雜質(zhì)，貯存穩(wěn)定期長。然而，樹脂在儲存過程中，往往會出現(xiàn)以下兩種現(xiàn)象：
(1)樹脂的顏色由透明逐漸變白，甚至凝聚成白色固體，加熱時可熔化，這是由于羥甲基含量高或活性點多，分子間易交聯(lián)，此時時間基于亞甲基醚鍵線性縮合，熱塑性；
(2) 樹脂粘度逐漸增大，甚至形成不溶于水的透明凝膠，這可能是由于樹脂的高分子量、溫度降低和粘度增加導(dǎo)致水溶性差，或樹脂在儲存過程中不斷縮聚和交聯(lián)形成大分子，導(dǎo)致不溶于水。
樹脂穩(wěn)定性差的原因分析
樹脂的穩(wěn)定性是一個復(fù)雜的問題，需要從其自身的水溶性、分子量、是否繼續(xù)反應(yīng)或儲存條件是否發(fā)生變化來分析。
三聚氰胺與甲醛用量比（M/F）

M/F不僅影響合成樹脂的結(jié)構(gòu)，而且影響合成樹脂的穩(wěn)定性。為提高樹脂的穩(wěn)定性，反應(yīng)物中甲醛的含量不能過低，否則未反應(yīng)的活性氨基，易形成亞甲基鍵，水溶性差，樹脂不穩(wěn)定；但甲醛含量不能太高，甲醛含量高，羥甲基含量高，分子易交聯(lián)形成體分子，樹脂仍不穩(wěn)定，游離甲醛含量高。

(1)pH值的影響
如果反應(yīng)溫度過高，或pH值過高，或存在金屬離子催化劑（,可能會生成甲酸，特別是在甲醛含量高的反應(yīng)體系中，容易引起pH值波動，導(dǎo)致樹脂不穩(wěn)定，但甲醛中的少量甲醇可以起到抑制甲酸生成的作用。
(2)反應(yīng)時間的影響
如果合成反應(yīng)時間短，反應(yīng)不充分，反應(yīng)后不僅殘留大量游離甲醛，而且反應(yīng)產(chǎn)物活性點較多，會影響樹脂的穩(wěn)定性。
樹脂穩(wěn)定性差解決方案
(1)適當增加甲醛含量，醚化磺化封閉部分活性基團，使樹脂形成直鏈或支鏈分子，而不是體分子，提高樹脂的水溶性和穩(wěn)定性。 F/M 的最佳值為 2~4。
(2)樹脂合成前，應(yīng)分析原料中金屬離子和甲醇的含量，并在合成過程中隨時監(jiān)測pH值。
(3)反應(yīng)時間應(yīng)控制在2.5~3h內(nèi)。
3、樹脂中游離甲醛含量高
游離甲醛對人體健康有害，樹脂中的游離甲醛對后續(xù)工序的操作環(huán)境和產(chǎn)品質(zhì)量有影響，需要嚴格控制。樹脂中游離甲醛的含量與反應(yīng)物的比例和羥甲基階段的反應(yīng)條件有關(guān)。一般來說，F(xiàn)/M越大，反應(yīng)時間越短，游離甲醛含量越高，反之越低。
為了降低游離甲醛的含量，除了控制反應(yīng)條件和保持一定的反應(yīng)時間外，還可以在反應(yīng)結(jié)束后使用
添加甲醛捕捉劑，如雙氰胺和尿素。
4、樹脂成型制品韌性差
三聚氰胺樹脂是一種熱固性樹脂。從分子結(jié)構(gòu)上可以看出，它是由亞甲基鍵或亞甲基醚鍵連接的三嗪環(huán)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，而六棱體三嗪環(huán)是剛性結(jié)構(gòu)，因此整個分子的旋轉(zhuǎn)或伸展都可以受到限制，因此性能是硬度高，韌性低，其拉伸、撕裂、沖擊性能較弱，在一定程度上限制了其應(yīng)用范圍。
樹脂成型制品韌性差的解決方法
(1)預(yù)收縮物質(zhì)的分子量和結(jié)構(gòu)受工藝條件控制。預(yù)縮料的分子量反映了樹脂的縮合和交聯(lián)程度，會影響樹脂的后續(xù)加工成型，進而影響制品的性能，尤其是韌性。理想情況下，通過控制工藝條件，在樹脂固化時很容易形成均勻牢固的線性結(jié)構(gòu)。
(2)在樹脂中引入其他改性基團。三聚氰胺衍生物可用于替代三聚氰胺合成樹脂，如苯三聚氰胺，或用羥基或氨基較多的直鏈多元醇、胺類和糖類改性劑，以及聚乙二醇、聚乙烯醇、硫脲、有機硅等。這些改性劑在一定程度上可以封閉活性基團，降低聚合度，或延長鏈長，使反應(yīng)靈活，降低三嗪環(huán)的密度，從而提高韌性的樹脂。
在提高三聚氰胺樹脂成型品韌性的同時，可能會犧牲其強度、防潮耐熱、耐化學(xué)溶劑等性能。因此，決定使用哪種方法取決于目的，以及為達到所需性能而適當犧牲某些方面的性能。
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