氨基树脂
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(1)加成反应(羟甲基化反应) 尿素和甲醛的加成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 H2N C NH2
O H2N C
O H2N C NH2
O
+ 2HCHO
+ HCHO
OH 或H
HOCH2
N C N CH2OH H H
O CH2OH
NH2
OH 或H
H2N C N H
O HOCH2 N C N H CH2OH
+ 3HCHO
OH 或H
CH2OH
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(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。
O HOCH2 N C H O HOCH2 N H C N H CH2 N H NH2 H O
18
为满足涂料的性能要求,常将几种树脂混合,通过 改变混合比调节性能,达到优势互补的作用。涂膜 性能较大程度上取决于基体树脂和氨基树脂交联剂 间的混容性。在交联反应体系,混容性不仅与基体 树脂和交联剂的种类性能有关,还与它们之间的混 合分散状态、相互反应程度、分子立体构型、分子 量及其分布等也有有大关系。
3
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。 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。
20
国内外发展情况
20 世纪30 年代, 甲醇醚化的氨基树脂已开始 用于织物整理行业。到60 年代, 为减少涂料施工 中有机溶剂对环境的污染和节省能源, 开发了水性 涂料和高固体分涂料,甲醇醚化的氨基树脂作为涂 料的交联剂扩大了应用, 并出现系列化产品。国内 从50 年代开始制作了丁醇醚化的脲醛树脂和三聚 氰胺甲醛树脂, 70 年代初自制了苯代三聚氰胺并 合成了苯代三聚氰胺甲醛树脂。目前,外资企业孟 山都公司等生产氨基树脂占国内涂料市场较大比例, 并不断推出新的高性能氨基树脂品种, 令涂料行业 耳目一新。
4
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。 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。
O HOCH2 N C N CH2OH + C4H9OH H H O
H , -H2O
C4H9OCH2 N C N CH2 H
制备丁醚化树脂时一般使用过量的丁醇,这有利于醚化反应的进行。弱酸 性条件下,醚化反应和缩聚反应是同时进行的。
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三聚氰胺甲醛树脂的合成
(1)羟甲基化反应
三聚氰胺分子上有三个氨基,共有6个活性氢原子,在酸或碱作用下, 每个三聚氰胺分子可和1~6个甲醛分子发生加成反应,生成相应的羟甲 基三聚氰胺,反应速度与原料配比、反应介质pH、反应温度以及反应 时间有关。一般来说,当pH=7时,反应较慢;pH>7时,反应加快; 当pH=8~9时,生成的羟甲基衍生物较稳定。通常可使用10%或20%的 氢氧化钠水溶液调节溶液的pH,也可用碳酸镁来调节。碳酸镁碱性较 弱,微溶于甲醛,在甲醛溶液中大部分呈悬浮状态,它可抑制甲醛中的 游离酸,使调整后的pH较稳定。 1mol三聚氰胺和3.1mol甲醛反应,以碳酸钠溶液调节pH至7.2,在 50~60℃反应20分钟左右,反应体系成为无色透明液体,迅速冷却后可 得三羟甲基三聚氰胺的白色细微结晶。此反应速度很快,且不可逆。
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结语
当前, 开发和应用氨基树脂面临的任务是, 低 温烘烤与快速固化、高固体化、水性化和降低游离 甲醛等。人们在这方面做了大量工作, 例如, 在研究 水性面漆时, 合成了特定结构的水性丙烯酸树脂、 确定了氨基树脂交联剂、采用特殊结构的催化剂、 保证了涂料的贮存稳定性。试验证明, 不同结构的 氨基树脂经由不同的交联固化反应机理, 在任何情 况下, 羟基的反应都比羧基快。降低涂膜中羧基含 量是提高耐蚀性的关键, 如降低树脂分子量、生成 接枝共聚物、改进水分散体和采用特效交联剂等措 施, 都会减少涂膜中羧基残留量, 为进一步开发水性 面漆奠定了基础。
氨基树脂
1
目录
概述 氨基树脂的性能 氨基树脂的合成原料及原理 氨基树脂的应用 国内外发展情况 结语
2
概述
氨基树脂根据采用的氨基化合物的不同可分为四类:脲醛树 脂、三聚氰胺树脂、苯代三聚氰胺树脂、共聚树脂。氨基树 脂是指含有氨基的化合物与醛类(主要是甲醛)经缩聚反应 制得的热固性树脂。它用于涂料的氨基树脂必须经醇改性后, 才能溶于有机溶剂,并与主要成膜树脂有良好的混容性和反 应性。在涂料中,由氨基树脂单独加热固化所得的涂膜硬而 脆,且附着力差,因此氨基树脂常与其他树脂如醇酸树脂、 聚酯树脂、环氧树脂等配合,组成氨基树脂膝。
NH2 N H2N N N NH2 NHCH2OH
+ 3HCHO
OH
N HOCH2HN N
N NHCH2OH
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在过量的甲醛存在下,可生成多于三个羟甲基的羟甲基三聚氰胺,此时 反应是可逆的。甲醛过量越多,三聚氰胺结合的甲醛就越多。一般 1mol三聚氰胺和3~4mol甲醛结合,得到处理纸张和织物的三聚氰胺树 脂;和4~5mol甲醛结合,经醚化后得到用于涂料的三聚氰胺树脂。 (2)缩聚反应 在弱酸性条件下,多羟甲基三聚氰胺分子间的羟甲基与未反应的活 泼氢原子之间、或羟甲基与羟甲基之间可缩合成亚甲基:
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(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。 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。 醚化反应是在弱酸性条件下进行的,此时发生醚化反应的同时,也发生 缩聚反应。如
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( 3)醚化反应
多羟甲基三聚氰胺不溶于有机溶剂,必须经过醇类醚经改性,才能用作 溶剂型涂料交联剂。醚化反应是在微酸性条件下,在过量醇中进行的, 同时也进行缩聚反应,形成多分散性的聚合物。
NHCH2OH N HOCH2HN N N NHCH2OH NCH2OR
H , -H2O
+ ROH
N HOH2CN N
22
23
2
N H2N N
N NH2
7
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:
N NHCH2OR
在微酸性条件下,醚化和缩聚是两个竞争反应,若缩聚快于醚化,则树 脂粘度高,不挥发分低,与中长油度醇酸树脂的混容性差,树脂稳定性 也差;若醚化快于缩聚,则树脂粘度低,与短油度醇酸树脂的混容性差, 制成的涂膜干性慢,硬度低。所以必须控制条件,使这两个反应均衡进 行,并使醚化略快于缩聚,达到既有一定的缩聚度,使树脂具有优良的 抗性,又有一定的烷氧基含量,使其与基体树脂有良好的混容性。
NHCH2OH N HOCH2HN N N NHCH2OH NHCH2OH
+
HOCH2HN
N N
N NHCH2OH
H , -H2O
NHCH2OH N HOCH2HN N N N CH2HN N
NHCH2OH N N NHCH2OH
CH2OH
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NHCH2OH N HOCH2HN N N NHCH2OH
NHCH2OH
+
HOCH2HN
N N
N NHCH2OH
H , -H2O
NHCH2OH N HOCH2HN N N NHCH2O NHCH2OH
N N NH CH2HN
NHCH2OH N CH2HN N N
-HCHO
NHCH2OH NHCH2OH
N N NHCH2OH
△
N HOCH2HN
N
多羟甲基三聚氰胺低聚物具有亲水性,应用于塑料、胶粘剂、织物处 理剂和纸张增强剂等方面,经进一步缩聚,成为体型结构产物。
C 6H 5 N H2 N N N NH2
8
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。
9
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。
6
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。 (2)三聚氰胺 三聚氰胺(melamine)又称三聚氰酰胺、蜜胺、2,4,6-三氨基-1,3,5-三 NH 嗪。其结构式如下:
+ HOCH2 N C N CH2OH
H O C N H CH2OH
H , -H2O
O HOCH2 O HOCH2 N H C N H CH2O CH2 N H C N H CH2OH + HOCH2 O N C H NH2
O N C H NH2
H , -H2O
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应用面很广,纵观涂料行业的发展态势, 对节省能源、减少污染的涂料品种将深受百姓欢迎。无论溶 剂型还是水型氨基树脂涂料的某些突出性能是其他涂料所不 及的, 氨基树脂专用涂料的优异装饰性及其广泛应用效果, 已 涉足许多重要领域, 尿醛树脂加入适当助剂可配成胶黏剂(淀粉改性尿醛树脂胶 黏剂、尿醛树脂胶黏剂、脲醛胶黏剂、新型低毒脲醛胶、环 保型尿醛树脂胶黏剂、改性尿醛树脂胶黏剂、低摩尔比尿醛 树脂胶黏剂等),可用于木材、胶合板、刨花板、压层板、 家具及其他木质材料粘合。
5
(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
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。
19
当两种树脂混合时往往会出现下列现象: (1)两种树脂混容性好,烘干后涂膜透明,附着力好, 光泽高; (2)两种树脂能混容,但溶液透明稍差,涂膜烘干后 透明。对这种情况,是两种树脂本质上能混容,只是 溶剂不理想。 (3)两种树脂能混容,但涂膜烘干后表面有一层白雾。 这是两者混容性不佳的最轻程度。
(1)加成反应(羟甲基化反应) 尿素和甲醛的加成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 H2N C NH2
O H2N C
O H2N C NH2
O
+ 2HCHO
+ HCHO
OH 或H
HOCH2
N C N CH2OH H H
O CH2OH
NH2
OH 或H
H2N C N H
O HOCH2 N C N H CH2OH
+ 3HCHO
OH 或H
CH2OH
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(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。
O HOCH2 N C H O HOCH2 N H C N H CH2 N H NH2 H O
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为满足涂料的性能要求,常将几种树脂混合,通过 改变混合比调节性能,达到优势互补的作用。涂膜 性能较大程度上取决于基体树脂和氨基树脂交联剂 间的混容性。在交联反应体系,混容性不仅与基体 树脂和交联剂的种类性能有关,还与它们之间的混 合分散状态、相互反应程度、分子立体构型、分子 量及其分布等也有有大关系。
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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。 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。
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国内外发展情况
20 世纪30 年代, 甲醇醚化的氨基树脂已开始 用于织物整理行业。到60 年代, 为减少涂料施工 中有机溶剂对环境的污染和节省能源, 开发了水性 涂料和高固体分涂料,甲醇醚化的氨基树脂作为涂 料的交联剂扩大了应用, 并出现系列化产品。国内 从50 年代开始制作了丁醇醚化的脲醛树脂和三聚 氰胺甲醛树脂, 70 年代初自制了苯代三聚氰胺并 合成了苯代三聚氰胺甲醛树脂。目前,外资企业孟 山都公司等生产氨基树脂占国内涂料市场较大比例, 并不断推出新的高性能氨基树脂品种, 令涂料行业 耳目一新。
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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。 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。
O HOCH2 N C N CH2OH + C4H9OH H H O
H , -H2O
C4H9OCH2 N C N CH2 H
制备丁醚化树脂时一般使用过量的丁醇,这有利于醚化反应的进行。弱酸 性条件下,醚化反应和缩聚反应是同时进行的。
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三聚氰胺甲醛树脂的合成
(1)羟甲基化反应
三聚氰胺分子上有三个氨基,共有6个活性氢原子,在酸或碱作用下, 每个三聚氰胺分子可和1~6个甲醛分子发生加成反应,生成相应的羟甲 基三聚氰胺,反应速度与原料配比、反应介质pH、反应温度以及反应 时间有关。一般来说,当pH=7时,反应较慢;pH>7时,反应加快; 当pH=8~9时,生成的羟甲基衍生物较稳定。通常可使用10%或20%的 氢氧化钠水溶液调节溶液的pH,也可用碳酸镁来调节。碳酸镁碱性较 弱,微溶于甲醛,在甲醛溶液中大部分呈悬浮状态,它可抑制甲醛中的 游离酸,使调整后的pH较稳定。 1mol三聚氰胺和3.1mol甲醛反应,以碳酸钠溶液调节pH至7.2,在 50~60℃反应20分钟左右,反应体系成为无色透明液体,迅速冷却后可 得三羟甲基三聚氰胺的白色细微结晶。此反应速度很快,且不可逆。
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结语
当前, 开发和应用氨基树脂面临的任务是, 低 温烘烤与快速固化、高固体化、水性化和降低游离 甲醛等。人们在这方面做了大量工作, 例如, 在研究 水性面漆时, 合成了特定结构的水性丙烯酸树脂、 确定了氨基树脂交联剂、采用特殊结构的催化剂、 保证了涂料的贮存稳定性。试验证明, 不同结构的 氨基树脂经由不同的交联固化反应机理, 在任何情 况下, 羟基的反应都比羧基快。降低涂膜中羧基含 量是提高耐蚀性的关键, 如降低树脂分子量、生成 接枝共聚物、改进水分散体和采用特效交联剂等措 施, 都会减少涂膜中羧基残留量, 为进一步开发水性 面漆奠定了基础。
氨基树脂
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目录
概述 氨基树脂的性能 氨基树脂的合成原料及原理 氨基树脂的应用 国内外发展情况 结语
2
概述
氨基树脂根据采用的氨基化合物的不同可分为四类:脲醛树 脂、三聚氰胺树脂、苯代三聚氰胺树脂、共聚树脂。氨基树 脂是指含有氨基的化合物与醛类(主要是甲醛)经缩聚反应 制得的热固性树脂。它用于涂料的氨基树脂必须经醇改性后, 才能溶于有机溶剂,并与主要成膜树脂有良好的混容性和反 应性。在涂料中,由氨基树脂单独加热固化所得的涂膜硬而 脆,且附着力差,因此氨基树脂常与其他树脂如醇酸树脂、 聚酯树脂、环氧树脂等配合,组成氨基树脂膝。
NH2 N H2N N N NH2 NHCH2OH
+ 3HCHO
OH
N HOCH2HN N
N NHCH2OH
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在过量的甲醛存在下,可生成多于三个羟甲基的羟甲基三聚氰胺,此时 反应是可逆的。甲醛过量越多,三聚氰胺结合的甲醛就越多。一般 1mol三聚氰胺和3~4mol甲醛结合,得到处理纸张和织物的三聚氰胺树 脂;和4~5mol甲醛结合,经醚化后得到用于涂料的三聚氰胺树脂。 (2)缩聚反应 在弱酸性条件下,多羟甲基三聚氰胺分子间的羟甲基与未反应的活 泼氢原子之间、或羟甲基与羟甲基之间可缩合成亚甲基:
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(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。 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。 醚化反应是在弱酸性条件下进行的,此时发生醚化反应的同时,也发生 缩聚反应。如
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( 3)醚化反应
多羟甲基三聚氰胺不溶于有机溶剂,必须经过醇类醚经改性,才能用作 溶剂型涂料交联剂。醚化反应是在微酸性条件下,在过量醇中进行的, 同时也进行缩聚反应,形成多分散性的聚合物。
NHCH2OH N HOCH2HN N N NHCH2OH NCH2OR
H , -H2O
+ ROH
N HOH2CN N
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N H2N N
N NH2
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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:
N NHCH2OR
在微酸性条件下,醚化和缩聚是两个竞争反应,若缩聚快于醚化,则树 脂粘度高,不挥发分低,与中长油度醇酸树脂的混容性差,树脂稳定性 也差;若醚化快于缩聚,则树脂粘度低,与短油度醇酸树脂的混容性差, 制成的涂膜干性慢,硬度低。所以必须控制条件,使这两个反应均衡进 行,并使醚化略快于缩聚,达到既有一定的缩聚度,使树脂具有优良的 抗性,又有一定的烷氧基含量,使其与基体树脂有良好的混容性。
NHCH2OH N HOCH2HN N N NHCH2OH NHCH2OH
+
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N N
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NHCH2OH N HOCH2HN N N N CH2HN N
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NHCH2OH N HOCH2HN N N NHCH2O NHCH2OH
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NHCH2OH N CH2HN N N
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N N NHCH2OH
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N HOCH2HN
N
多羟甲基三聚氰胺低聚物具有亲水性,应用于塑料、胶粘剂、织物处 理剂和纸张增强剂等方面,经进一步缩聚,成为体型结构产物。
C 6H 5 N H2 N N N NH2
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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。
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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。
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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。 (2)三聚氰胺 三聚氰胺(melamine)又称三聚氰酰胺、蜜胺、2,4,6-三氨基-1,3,5-三 NH 嗪。其结构式如下:
+ HOCH2 N C N CH2OH
H O C N H CH2OH
H , -H2O
O HOCH2 O HOCH2 N H C N H CH2O CH2 N H C N H CH2OH + HOCH2 O N C H NH2
O N C H NH2
H , -H2O
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应用面很广,纵观涂料行业的发展态势, 对节省能源、减少污染的涂料品种将深受百姓欢迎。无论溶 剂型还是水型氨基树脂涂料的某些突出性能是其他涂料所不 及的, 氨基树脂专用涂料的优异装饰性及其广泛应用效果, 已 涉足许多重要领域, 尿醛树脂加入适当助剂可配成胶黏剂(淀粉改性尿醛树脂胶 黏剂、尿醛树脂胶黏剂、脲醛胶黏剂、新型低毒脲醛胶、环 保型尿醛树脂胶黏剂、改性尿醛树脂胶黏剂、低摩尔比尿醛 树脂胶黏剂等),可用于木材、胶合板、刨花板、压层板、 家具及其他木质材料粘合。
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(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
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。
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当两种树脂混合时往往会出现下列现象: (1)两种树脂混容性好,烘干后涂膜透明,附着力好, 光泽高; (2)两种树脂能混容,但溶液透明稍差,涂膜烘干后 透明。对这种情况,是两种树脂本质上能混容,只是 溶剂不理想。 (3)两种树脂能混容,但涂膜烘干后表面有一层白雾。 这是两者混容性不佳的最轻程度。