三聚氰胺泡沫塑料的制備畢業(yè)論文(編輯修改稿)

　

【文章內(nèi)容簡介】 /年，產(chǎn)量62 萬噸。2009 年我國的生產(chǎn)能力雖有下降但也達到85 萬噸的水平，產(chǎn)量為50萬噸，但出口量受到了很到的影響不足10 萬噸，已經(jīng)成為世界上最大的三聚氰胺生產(chǎn)和出口國。雖然受到經(jīng)濟危機的影響，2009 年產(chǎn)能有所下降，但是50年的風雨歷程，中國三聚氰胺工業(yè)已經(jīng)取得了令人矚目的成績[5]。 三聚氰胺樹脂 三聚氰胺樹脂的合成三聚氰胺甲醛樹脂（melamineformaldehyde resin），三聚氰胺與甲醛反應所得到的聚合物。又稱蜜胺甲醛樹脂、蜜胺樹脂。英文縮寫MF。加工成型時發(fā)生交聯(lián)反應，制品為不溶不熔的熱固性樹脂。習慣上常把它與脲醛樹脂統(tǒng)稱為氨基樹脂。固化后的三聚氰胺甲醛樹脂無色透明，在沸水中穩(wěn)定，甚至可以在150 ℃使用，且具有自熄性、抗電弧性和良好的力學性能。其合成方法是：三聚氰胺和37％ 的甲醛水溶液，摩爾比為2～3，第一步生成不同數(shù)目的N羥甲基取代物，然后進一步縮合成線性樹脂。反應條件不同，產(chǎn)物分子量不同，可從水溶性到難溶于水，甚至不溶不熔的固體，pH 值對反應速率影響極大。上述反應制得的樹脂溶液不宜貯存，工業(yè)上常用噴霧干燥法制成粉狀固體。蜜胺樹脂在室溫下不固化，一般在130～150 ℃熱固化，加少量酸催化可提高固化速度。 三聚氰胺樹脂及其下游產(chǎn)品的應用三聚氰胺甲醛樹脂（MF）為熱固性樹脂，它具有阻燃、耐水、耐熱、耐老化、耐電弧、耐化學腐蝕、有良好的絕緣性能、光澤度和機械強度，廣泛用于木材、塑料、涂料、造紙、紡織、皮革、電氣、醫(yī)藥等行業(yè)。其具體用途在以下幾方面： 三聚氰胺甲醛浸漬樹脂三聚氰胺甲醛樹脂具有很高的抗熱和防潮性能，以及三聚氰胺甲醛樹脂在燈光下光亮透明的真實感，無臭無味和無色性能，使其在飾面人造板的應用上具有很多的優(yōu)越性。特別是在其分子中含有大量的氮，在燃燒過程中，分解時，氮氣逸出，使制品具有自熄滅性。 MF 樹脂一般用于浸漬紙，因此當浸膠紙張再通過熱壓和固化工藝，一張具有優(yōu)良表面性能的浸漬紙就能被生產(chǎn)出了。帶MF 樹脂的裝飾紙和表層紙被用于刨花板或類似的家具和地板貼面，同樣也用于大量需要表面要求耐化學品、耐機械力和衛(wèi)生性能好的如廚房、實驗室、醫(yī)院的裝飾層壓板中等等。 紙張抗水劑抗水劑屬改性三聚氰胺甲醛樹脂，具有樹脂含量高，穩(wěn)定性好，水溶性好，使用方便等特點。產(chǎn)品指標優(yōu)于國內(nèi)同類產(chǎn)品，達到進口產(chǎn)品的水平。其主要參考產(chǎn)品為日本索密雷茲公司的613 樹脂和西德巴斯夫公司的SMV 樹脂，它完全可以取代進口產(chǎn)品用于高濃度刮刀或汽刀涂布紙機上。該樹脂是一種能賦予銅版紙白紙板紙張具有優(yōu)良的濕強度、干強度和抗?jié)衲Σ列阅艿膶Ｓ弥鷦梢詮V泛應用于涂布印刷紙，白紙板和箱紙板的涂料中，它與涂料中膠液和淀粉具有極好的交聯(lián)和相容性，不產(chǎn)生增稠，絮凝和起泡等弊病，使涂料具有良好的流動穩(wěn)定性和化學穩(wěn)定性，它也可以用于優(yōu)質(zhì)紙的表面施膠和紙頁的干濕增強劑，它可以直接加入到物料中，很容易分散在物料中，使用方便。 與蛋白質(zhì)及淀粉交聯(lián)性好，并能自身交聯(lián)以達抗水目的；甲醛含量低，使用量少，使用方便；顯著提高紙張的耐濕磨、耐濕拉毛性能，明顯改善紙張印刷適印性；與涂料中其他組分具有極好的兼容性，無增稠、絮凝和起泡等弊端。 丙烯酸樹脂、苯丙、醋丙類樹脂乳液改性劑在汽車用工業(yè)濾紙及其他浸漬紙制作中常需用到合成膠乳，如丙烯酸樹脂、苯丙、醋丙類樹脂乳液來浸漬的紙其抗熱水性能常不盡人意，經(jīng)與適量水性三聚氰胺甲醛樹脂共用后在明顯提高抗熱水性的同時，還使紙張耐破度明顯提高，本改性劑還能用于合成膠乳涂布的涂料配伍中，以提高涂布紙的強度和抗水性能。 人造板用部分或全部替代脲醛樹脂用耐沸水煮高強度環(huán)保膠粘劑，特別適用于防水要求很高的人造板產(chǎn)品，例如建筑模板、防水刨花板、竹膠合板等。 涂料三聚氰胺在丙烯酸系、醇酸系、環(huán)氧系涂料中作交聯(lián)劑。用丁醇、甲醇醚化后，作為高級熱固性涂料、固體粉末涂料的膠聯(lián)劑、可制作金屬涂料和車輛、電器、家具用高檔氨基樹脂裝飾漆。該漆具有色澤光亮、附著力強、硬度高、耐老化、耐腐蝕的特點。 三聚氰胺甲醛模塑料三聚氰胺甲醛模塑料由三聚氰胺甲醛樹脂為膠粘劑[6]，添加增強材料、脫模劑、顏料、固化劑等，并經(jīng)過一定塑化工藝制成[7]。該模塑料具有無毒、抗污等特點，潮濕時仍能保持良好的電氣性能，可制成潔白、耐摔打的日用器皿、衛(wèi)生潔具和仿瓷餐具，電器設備等的高級絕緣材料。 三聚氰胺泡沫三聚氰胺泡沫是以三聚氰胺樹脂為原料，與乳化劑、發(fā)泡劑、固化劑及其他助劑經(jīng)特殊發(fā)泡工藝而制得，由于三聚氰胺自身具有阻燃性,只有在與明火接觸的情況下表面才會燃燒，因此，三聚氰胺泡沫無需外加阻燃劑。由于三聚氰胺泡沫材料的成分含有氮元素，一旦開始燃燒就會立即分解產(chǎn)生大量氮氣，延緩燃燒的速度，且燃燒過程中產(chǎn)生的煙霧也比一般泡沫塑料少得多。與現(xiàn)有市場上占有率較高的聚烯烴、聚氨酯、聚苯乙烯等一般泡沫相比，三聚氰胺泡沫具有密度低，阻燃性、吸音性、熱穩(wěn)定性、隔熱保溫性好等優(yōu)點，是現(xiàn)今最具發(fā)展?jié)摿Φ呐菽芰现弧Ｄ壳埃矍璋放菽褟V泛應用于建筑、交通、電子信息、宇航、日化等各領(lǐng)域，特別是在有阻燃、高溫、低頻噪音吸收要求的環(huán)境中得到了廣泛應用。在我國，三聚氰胺發(fā)泡材料已成功用于空客A380，與使用發(fā)泡聚苯乙烯相比，飛機可減重300 kg，大大提高了燃油經(jīng)濟性。同時，由三聚氰胺樹脂制備的開孔發(fā)泡因具有出色的吸音性能，已成為“水立方” 、國家曲棍球管等體育場的吸音衛(wèi)士。中國地區(qū)的研究、生產(chǎn)、應用將會呈現(xiàn)百花齊放的態(tài)勢[8]。 其他應用三聚氰胺－甲醛樹脂與其它原料混配，還可以生產(chǎn)出皮革鞣潤劑、上光劑和抗水劑、橡膠粘合劑、高效水泥減水劑（萘為原料）、鋼材氮化劑等。阻燃劑原理三聚氰胺中氮遇高溫分解釋放出氮氣，所以三聚氰胺作為聚氨酯泡沫塑料的阻燃劑。三聚氰胺膠與脲醛膠相具有粘合力強、耐水、耐熱等特點；與酚醛膠相比具有固化速度快、無毒、透明、不污染板面等特點。 三聚氰胺泡沫塑料三聚氰胺泡沫是一種開孔率高達99% 以上的三維網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的新型泡沫塑料。與傳統(tǒng)材料相比，三聚氰胺泡沫不但具有優(yōu)異的吸聲性、阻燃性、隔熱性、熱穩(wěn)定性、衛(wèi)生安全性、磨蝕性等理化特性，而且后加工性也非常優(yōu)秀，可以通過切、削、鏇等機加工手段方便地將其加工成片材、異型材以及為滿足吸聲要求而將表面加工成錐形、楔形的吸聲制品[9]。 三聚氰胺泡沫塑料的特性 吸音性三聚氰胺泡沫塑料是一個充分開孔的三維網(wǎng)格結(jié)構(gòu)體系，其網(wǎng)格的長徑比即L/D約在10 到20 之間，具有極高的開孔率特征，密度為10 kg/m3的三聚氰胺泡沫塑料的開孔率高達99%以上，這使得聲波能方便有效地進入泡沫體的深層，并轉(zhuǎn)變?yōu)榫W(wǎng)格的震動能被消耗和吸收，且能有效地消除反射波，尤其是對低頻噪音有突出的吸收特性[10]。 高阻燃性三聚氰胺泡沫塑料無需添加阻燃劑，自身具有很好的阻燃性能，只有在與明火接觸的情況下表面才開始燃燒，燃燒后立即分解產(chǎn)生大量惰性不燃氣體氮氣，可以隔絕氧氣，減緩了燃燒的速度，同時在燃燒體的表面迅速形成致密的焦碳層而有效地阻滯燃燒向深層的發(fā)展，明火離開后自動熄滅。 耐熱穩(wěn)定性三聚氰胺泡沫塑料屬熱固性塑料，具有高度的三維網(wǎng)狀交聯(lián)結(jié)構(gòu)體系，因而與聚乙烯、聚苯乙烯熱塑性材料以及交聯(lián)度較低的聚氨酯材料相比，具有較高的熱穩(wěn)定性和耐老化性。三聚氰胺泡沫塑料可長期在150 ℃，短時間在180 ℃環(huán)境條件下工作，無分解和變形現(xiàn)象，只有在400 ℃以上的高溫環(huán)境時才出現(xiàn)明顯的分解現(xiàn)象。 隔熱保溫性三聚氰胺泡沫塑料是一種極輕質(zhì)的材料，其密度僅為4～12 kg/m3，其開孔率高達99% 以上，三維網(wǎng)格結(jié)構(gòu)使空氣的對流傳熱得到有效的阻滯，加之獨具特色的熱穩(wěn)定性，使其具有良好的隔熱保溫性，成為難以替代的輕質(zhì)保溫隔熱材料。 衛(wèi)生安全性由于用安全的三聚氰胺樹脂經(jīng)高溫發(fā)泡制成，三聚氰胺泡沫塑料無殘存游離甲醛，其穩(wěn)定的化學結(jié)構(gòu)和交聯(lián)體系使其具有獨特的化學穩(wěn)定性，綠色環(huán)保，無毒無味，無纖維化，其衛(wèi)生性可以達到食品衛(wèi)生級要求，這些特點使其在日用化學品，室內(nèi)裝飾及交通工具降噪裝飾等領(lǐng)域得到了廣泛的應用。 二次加工性三聚氰胺泡沫體可以通過切、削、鏇等機械加工手段方便地將其加工成片材、異形材，以及為滿足吸聲要求而將表面加工成錐形、楔形、柱狀體、波浪體等異形吸聲制品。片材可通過熱壓制成具有浮雕花紋的吸聲天花板和卷材，同時表面強度也有所提高泡沫體還可方便地與金屬、紡織品、無紡布等材料復合，生產(chǎn)系列化的吸聲、保溫、隔熱產(chǎn)品，例如透明聚酯膜、鍍鋁聚酯膜與蜜胺泡沫塑料復合制品、鋁箔與蜜胺泡沫塑料復合制品、阻燃的粗紡裝飾布及各種無紡布與蜜胺泡沫塑料復合制品、剛性骨架的填充制品等等，可滿足不同場所和工況的多種需求[11]。 三聚氰胺泡沫塑料的應用 航空航天航海三聚氰胺泡沫塑料的低密度和高吸音性能使其在航空領(lǐng)域也大有用途。三聚氰胺泡沫塑料制作的覆蓋著鋁箔的聲學構(gòu)件被應用于火箭發(fā)射裝置的有效載荷區(qū)域。這樣