三聚氰胺甲醛树脂合成机理研究与工艺优化(2)
MF树脂是一种热固性树脂，在有酸性催化剂存在及130℃以上时产物分子形成体型交联结构，固化后的树脂无色，透明，耐沸水，对电弧的绝缘性能好，自具有良好的机械性能，灭火，表面硬度，使用温度高，树脂容易被染色且长期使用过程中没有氨释放。它可以作为胶黏剂、层压材料、涂料、模塑料用树脂，又可以作为织物、纸张、皮革等的处理剂[5]。但是MF树脂固化产物韧性不高，且MF树脂溶液不稳定，贮存性能差，在空气中放置数天甚至数小时就会胶凝。工业上常用对MF树脂溶液进行喷雾干燥处理为粉状密封保存，使用时再溶解为树脂水溶液。本课题将设计实验，找出适合规模化生产的树脂原料配比和反应条件。
1.1 三聚氰胺甲醛树脂的制备
MF树脂的制备其实是MF树脂预聚体的制备，由于甲醛三聚氰胺反应比较容易，在一定温度下，无论是在酸性、中性或者碱性环境下都可反应，因此各实验室与生产厂家合成工艺有很大差别，但是基本原理都是先对三聚氰胺进行羟甲基化形成其羟甲基衍生物，然后生成物再互相缩合形成稳定的三聚氰胺甲醛树脂的预聚体，目前主流的有两种合成路线：一步法和两步法。[1-3]
1.1.1 一步法合成路线
MF树脂的羟甲基化与醚化过程在整个过程中都在酸性或者碱性条件下进行，这种方法操作简单，易于控制，容错率高，易于实现规模化生产，但是反应各个阶段都无法在合适条件下进行，产品性能较差，达不到生产下游产品的要求，且产品稳定性差，固化物硬度低，所以目前厂家一般采用两步法合成路线。
1.1.2 两步法合成路线
三聚氰胺与甲醛先于碱性条件下进行羟甲基化反应，生成三聚氰胺的羟甲基衍生物，通常为三羟甲基三聚氰胺，再在酸性条件下缩聚，产物达到一定分子量时出料，以达到封闭活性基团，延长产物贮藏期，改善预聚体溶解性的目的。
但是两步法由于反应条件更加复杂，反应温度及保温时间都对树脂的性能及生产有很大影响，因此两步法合成路线的研究一直是实验室研究的重点。为优化树脂贮存稳定性较差，较高的游离甲醛含量，固体含量低的缺陷，根据三聚氰胺及其衍生物醚化、羟甲基化反应的机理，对此工艺的原料摩尔比、催化剂、反应时间、温度及pH等因素的反复探讨[4,5]，提高树脂产品的质量。
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