涂料用树脂的制造

N
（过 量 ）
C
N
N
I
HOH2C N N HOH2C HOH2C C N C N N CH2OH CH2 OH CH2 OH H3COH2C
II
CH2OCH3 N C
pH=2~3 + CH3OH （过量）
H3COH2C H3COH2 C N
N
N C CH2OCH3 N CH2OCH3
C
N
C
N
II
III
N
CH2OH C N 酸性 N CH2OH + 2C2H9OH
C4H9OH2C N C HOH2C N
N C N N C
CH2OH CH2OH + 2H2O
C HN CH2OH
HN CH2OH
2、配方，操作方法和质量要求
（1）高醚化三聚氰胺树脂：
配方摩尔比为三聚氰胺:甲醛:丁醇 ＝1:（5.5～6.3）:6.3。催化剂（如碳酸 镁）的用量是三聚氰胺质量的0.5%左右， 苯二甲酸酐用量大体上也是三聚氯胺质 量的0.5%左右。
2、配方，操作方法和质量要求
操作过程是先碱（羟甲基化）后酸
（醚化）两步法反应。脱水阶段采取分
水法，残留水用减压蒸出，以二甲苯为
脱水剂。高醚化三聚氰胺树脂适用于和
干性或半干性醇酸树脂配合使用。
2、配方，操作方法和质量要求
（2）低醚化三聚氰胺树脂 ：
丁醇（mol）略少，其他同高醚化
三聚氰胺树脂一样。控制醚化度较低，
二、氨基树脂的特性和用途
1、氨基树脂是一种多官能度的聚合 物，在加热时，本身可以进一步缩聚反 应而交联固化成膜。
可作为油改性醇酸树脂、无油醇酸 树脂、丙烯酸树脂、环氧树脂以及环氧 酯等的交联剂。
二、氨基树脂的特性和用途
2、用氨基树脂作交联剂的漆膜具有
优良的光泽、保色性、硬度、耐药品性、
耐水以及耐候性等。
二、氨基树脂的特性和用途
以氨基树脂作交联剂的涂料广泛地 用于汽车、农业机械、钢制家具、家用 电器和金属预涂等工业涂料。 可用于反应型的二液型木材涂装和 汽车修补用涂料。
此外，氨基烘漆还具有防潮、防湿 热性能，可用于湿热带地区的机电、仪 表的涂装，能达到B级绝缘要求。
二、氨基树脂的特性和用途
可用于反应型的二液型木材涂装和 汽车修补用涂料。
2、脲醛树脂的性能
①对底材的附着力好
②与环氧树脂的相容好，成膜流平性比 较好 ③可以制成室温或强制干燥条件下酸催 化固化的涂料
④用于制备锤纹漆时有较清晰的花纹 ⑤脲醛树脂价格低廉，来源充足
3、涂料用脲醛树脂的生产
详见讲义page61、61。
（二）涂料用三聚氰胺树脂
三聚氰胺树脂是由三聚氰胺和甲醛 缩合而成。三聚氰胺对甲醛的官能度为 6。调整它们的比例，能够制得从单羟 甲基三聚氰胺到六羟甲基三聚氰胺中的 任意一种产物。涂料交联剂用的三聚氰 胺树脂，是由1mol三聚氰胺与4～6mol 的甲醛反应，然后用脂肪醇醚化。
3、苯鸟粪胺甲醛树脂
鸟类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。 其中用苯基取代的苯鸟类胺广泛用 于涂料中。这类树脂以及N－苯基三聚 氰胺甲醛树脂和N－丁基三聚氰胺甲醛 树脂通称烃基三聚氰胺甲醛树脂。
4、共缩聚树脂
分三聚氰胺、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。
1、脲醛树脂
按所用醇类的不同可分为丁醇醚化
脲醛树脂，甲醇醚化脲醛树脂及混合醇
醚化脲醛树脂。
2、三聚氰胺甲醛树脂
按所用醇类的不同可分为丁醇（或 异丁醇）醚化三聚氰胺甲醛树脂，甲醇 醚化三聚氰胺甲醛树脂和混合醉醚化三 聚氰胺甲醛树脂。其中，丁醇醚化三聚 氰胺甲醛树脂是氨基树脂中最主要的品 种。按其醚化程度的不同又可分为高低 两种醚化度的三聚氰胺甲醛树脂。
+ H2O
②羟甲基和羟甲基之间的缩聚反应，先 生成醚键，再甲醛成次甲基键。
HOH2C HN C N C HN CH2OH N C N N CH2OH CH2OH HOH2C HN C N C N C HN CH2OH N N CH2OH CH2OH
+
HOH2C
CH2OH N H2 HN C C N C N N C HN CH2OH
项目2 涂料用树脂的制造
子项目2 氨基树脂的制造
教学目标
掌握氨基树脂的制备方法。
了解生产氨基树脂的主要原料。
了解氨基树脂的分类和主要用途。
第一部分 概述
一、氨基树脂的组成与分类 二、氨基树脂的特性和用途
第二部分 主要原材料
氨类化合物 三聚氰胺 苯鸟粪胺 尿素 37％甲醛水溶液 多聚甲醛 甲醛丁醇溶液 甲醇 正丁醇 异丁醇
N
O
H2 C
N N H
C
N C
C N N
CH2OH CH2OH
+ H2O
HN CH2OH
N N H CH2OH CH2OH
HOH2C HN
C
N C HN
C N
CH2OH H2 N C
C
N C
C N
N
+ HCHO
CH2OH
HN CH2OH
（3）多羟甲基三聚氰胺和丁醇的醚化
பைடு நூலகம்
HOH2C N C HOH2C N
1、甲醚化氨基树脂的分类及特性
部分甲醚化型氨基树脂
高醚化、高亚氨基型氨基树脂 高醚化、低亚氨基型氨基树脂
2、合成甲醚化三聚氰胺树脂的反应机理
HOH2C NH2 N C N CH2OH C
pH＝ 9～ 10
N C
+ HCHO
NH2
N HOH2C HOH2C
N C CH2OH N CH2OH
C
H2N
HOH2C HN N
C
N C
C N N
CH2OH CH2OH
HOH2C HN
N
C
N C
+
C N N
CH2OH CH2OH
HN CH2OH
HOH2C HN N
HN CH2OH
CH2OH CH2OH C H2 HOH2C HN N CH2OH CH2OH
C
N C HN
C N N
C
N C
C N N N CH2OH
第二节 氨基树脂的制造（II）
一、氨基树脂的制备原理、性能 及生产过程 二、氨基树脂生产工艺流程
三、典型配方和工艺分析 四、工艺操作条件
（2）配方与操作
详见讲义page66。
5、氨基共缩聚树脂
三聚氰胺和尿素共缩聚树脂
三聚氰胺和苯代三聚氰胺共缩聚树脂
（三）甲醚化氨基树脂
甲醚化氨基树脂按照其组成也可以 制成甲醚化脲醛树脂、甲醚化三聚氰胺 树脂、甲醚化苯代三聚氰胺树脂、甲醚 化尿素三聚氰胺共缩聚树脂等。 甲醚化氨基树脂中产量最大、应用 广泛的是甲醚化三聚氰胺树脂。
改性醇的碳原子数越小，树脂的固 化性能越高，相容性和在溶剂中的溶解 性降低，水溶性增加。甲醇醚化的树脂， 用于水溶性涂料。
2、脲醛树脂的性能
涂料用丁醇醚化脲醛树脂是一种白
色粘稠液体，主要用于和醇酸树脂配合
制备烘漆，以提高成膜的硬度、干性等。
但耐水、耐侯性、光泽、保色性相
对要差，所以大多用于内用漆和底漆。
醛类化合物
醇类化合物
第三部分 氨基树脂的制造方法
一、氨基树脂的制备原理、性能 及生产过程 二、氨基树脂生产工艺流程
三、典型配方和工艺分析 四、工艺操作条件
课堂小结
氨基树脂的组成与酚类
氨基树脂的特性和用途
氨基树脂的主要生产原料
氨基树脂的制造方法
作业：
1. 氨基树脂分成那些类别？ 2. 氨基树脂有什么特性和用途？ 3. 涂料用的丁醇醚化脲醛树脂有哪些性 能？ 4. 涂料用三聚氰胺有哪些用途？ 5. 制备HMMM树脂有哪些影响因素？
1、涂料用三聚氰胺树脂的制备原理
（1）羟甲基三聚氰胺的制备
N H2 N C N C NH2 C N NH2 N
-
OH + nHCHO
HOH2C N C H N C
n=3~6
C N
H N CH2OH
HN CH2OH
1、涂料用三聚氰胺树脂的制备原理
（2）缩聚
①羟甲基和未反应的活性氢原子缩合成 次甲基键：
胺广泛地用于涂料交联剂。
（1）反应机理
C6H5 N C N C N NH2 HOH2C C6H5
+ nHCHO
碱
N
C
N C CH2OH N CH2OH
C6H5
C
H2N
C
NH
N
C6H5 N HOH2C N H C
酸
N C CH2OH N CH2OH
+ mC4H9OH
C4H9OH2C N
N
C
N
C
N
C
C H2C m N N CH2OH
和水溶性。其特点是具备快的固化性能，
对金属有良好的附着力，成本较低，可
用作高固体涂料及无溶剂涂料交联剂。
6、甲醚化苯代三聚氰胺树脂
甲醚化苯代三聚氰胺树脂的制备机 理与甲醚化三聚氰胺树脂相似。树脂具 有亲油性，对脂肪烃、芳香烃、醇类溶 剂有良好的溶解性，所生成的漆膜具有 优良的耐化学性，可用于溶剂型高固体 涂料、水性涂料。作为交联剂用电泳涂 料中，与基体树脂配合，具有优良的电 泳性能。
此外，氨基烘漆还具有防潮、防湿 热性能，可用于湿热带地区的机电、仪 表的涂装，能达到B级绝缘要求。
一、氨基树脂的制备原理、性能及 生产过程
（一）涂料用丁醇醚化脲醛树脂
（二）涂料用三聚氰胺树脂
（三）甲醚化氨基树脂
（一）涂料用丁醇醚化脲醛树脂
1、脲醛树脂的制备原理
NH2 C O NH2 HN CH2OH O CH2OH
+ 2HCHO
C HN
HN CH2OH C O
＋ C4H9OH
弱酸性条件下
HN CH2OC4H9 C O HN CH2OH
+ H2O
HN CH2OH
HN CH2OC4H9
C
O H2 HN C
N C HN
CH2OC4H9 O CH2OH
1、脲醛树脂的制备原理
醚化程度不同，所生成的树脂的缩 合度，对烃类溶剂的溶解性，固化性能 等会有较大的差异。
适宜和不干性醇酸树脂配合使用。
3、异丁醇醚化三聚氰胺甲醛树脂
异丁醇的反应活性不如正丁醇，可
增加醇用量或者酸催化剂的用量提高反
应速度。
4、苯代三聚氰胺甲醛树脂
苯代三聚氰胺甲醛树脂也称苯鸟粪
胺甲醛树脂，鸟粪胺是三聚氰胺中的一
个氨基被氨基以外的其他基团所取代的
产物。例如，有用氢、烷基、烯丙基取
代的鸟粪胺，其中用苯基取代的苯鸟粪
3．制备HMMM树脂的影响因素
甲醛用量 反应介质的pH值和温度对羟甲基化 反应的影响 水分对羟甲基化反应的影响 甲醇用量、反应介质pH值和反应时 间对甲氧基化的影响 水分对甲氧基化的影响 温度对甲氧基化的影响
4、HMMM树脂的生产方法
干法
湿法
5、甲醚化脲醛树脂
甲醚化脲醛树脂具有良好的醇溶性
一、氨基树脂的组成与分类
涂料用氨基树脂是指含有氨基 （－NH2）官能团的化台物与醛类（主 要是甲醛）加成缩合，然后把生成的羟 甲基（－CH2OH）用脂肪一元醇进行部 分醚化或完全醚化而得到的产物。
一、氨基树脂的组成与分类
涂料用氨基树脂可大致分为如下四类 ：
1、脲醛树脂 2、三聚氰胺甲醛树脂 3、苯鸟粪胺甲醛树脂 4、共缩聚树脂