第二章22氨基树脂的生产[可修改版ppt]

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。
（2）丁醇 （ 用得较多）： ① 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125～130 ℃ ，30min， 丁醇醚化的则要150 ℃ ，才能30min固化） ② 在有机溶剂中的溶解性增加，与醇酸树脂的混溶性提 高
（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。
O
O
O H 或 H
H 2 NCN H 2+H C H O
H 2 NC NC H 2Biblioteka BaiduO H
H
O
O
O H 或 H
H 2 N C N H 2+ 2 H C H O
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。
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。
HH
H
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。
（3）醚化反应
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。
共缩聚树脂
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
氨基树脂的性能
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，至试样溶液显示乳浊并在15秒内 不消失为终点。
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。
H O C H 2N C NC H 2 O H
HH
O
O
O H 或 H
H 2 NCN H 2+3 H C H O
H O C H 2 NCNC H 2 O H
H
C H 2 O H
（2）缩聚反应
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。
氨基树脂分类
脲醛树脂
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
三聚氰胺树脂
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，混合醇醚化三聚氰胺树脂
氨基树脂分类
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
O
O
H, -H2O
HO CH2 NCNH2+HO CH2 NCNCH2O H
H
HH
O
O
HO CH2 NC N CH2 N CNCH2O H
HH
HH
O
O
H O C H 2 NCN C H 2O H+H O C H 2 NCN H 2
HH
H
H, -H 2O
O
O
H O C H 2 NCN C H 2OC H 2 NCN H 2
MF：丁醇=1：（5～8）mol，多余的未反应的丁醇可提高 产品贮存稳定性。
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
O
H2N C NH2
尿素能与醛类如与甲醛缩合生成脲醛树脂，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。
合物，最后成三维状聚合物——三聚氰胺-甲醛树脂。
(3) 苯代三聚氰胺 三聚氰胺分子中的一个氨基或氨基上的一个氢原子被其 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：
C 6H 5
NN
H2N
N
NH2
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
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。
氨基树脂的合成
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。
第二章22氨基树脂 的生产
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。
用在于涂涂料料中的，氨 由基 氨树 基脂 树必 脂须 单经 独醇 加改 热性固后化，所才得 能的溶涂于 膜有硬机而溶脆剂，， 且并 附与 着主 力要 差成 ，膜 因树 此脂氨有基良树好脂的常 混与容其性 他和树反脂应如性醇。 酸树脂、聚酯树脂、环氧树脂 等配合，组成氨基树脂膝。
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：
NH2
NN
H2N
N
NH2
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