CN101717556A - 一种改性三聚氰胺树脂及其生产方法 - Google Patents

一种改性三聚氰胺树脂及其生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种改性三聚氰胺树脂及其生产方法，按重量份计该改性三聚氰胺树脂包括以下组份：甲醛：500-600份，聚乙烯醇：5-9份，乌络托品：25-35份，三聚氰胺：70-80份，尿素：180-250份，甲醇或乙醇：50-300份，聚乙二醇或二乙二醇：20-80份。本发明所提供的改性三聚氰胺树脂及其生产方法，由于高脂肪链的原材料的加入，三聚氰胺树脂的储存期得到了进一步的延长，可以满足储存期长的企业生产的需要；且节约了生产成本、提高了生产效率，节约了能耗。

Description

一种改性三聚氰胺树脂及其生产方法
技术领域
本发明涉及三聚氰胺树脂生产领域，尤其涉及一种改性三聚氰胺树脂及其生产方法。
背景技术
三聚氰胺树脂是装饰行业等广泛使用的一种树脂，原料为三聚氰胺(2，4，6-三氨基-1，3，5-三嗪)和37％的甲醛水溶液，甲醛与三聚氰胺的摩尔比为1∶1.7左右，第一步生成不同数目的N-羟甲基取代物，然后进一步缩合成线性树脂。反应条件不同，产物分子量不同，可从水溶性到难溶于水，甚至不溶不熔的固体，pH值对反应速率影响极大。
固化后的三聚氰胺树脂无色透明，光泽好。在沸水中稳定，甚至可以在150℃使用，且具有自熄性、耐水性、耐磨性好、抗电弧性和良好的力学性能。但储存期短、易变质是液体三聚氰胺树脂的弱点。现有技术生产的改性三聚氰胺树脂普遍储存期只有2-7天，不能满足储存期长的企业生产的需要。虽然现行业中有将三聚氰胺制成固体粉状可延长储存期限，但因为甲醛水溶液中含有60％以上的水(还有少量反应生成的水)，制成粉末时需要将大量的水分除去，这样会增加不少成本。
且三聚氰胺树脂的储存期随着储存温度的降低而下降，在冬天里温度低于5℃时，普通三聚氰胺树脂在头天生产的到第二天就有可能凝聚，凝聚后的树脂需要重新加温熔化后方能正常使用，造成生产时很大困难。
因此，现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
本发明的目的在于提供一种改性三聚氰胺树脂及其生产方法，其加长了存储时间，节约了生产成本、提高了生产效率，节约了能耗。
为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种改性三聚氰胺树脂，其中，按重量份计该改性三聚氰胺树脂包括以下组份：甲醛：500-600份，聚乙烯醇：5-9份，乌络托品：25-35份，三聚氰胺：70-80份，尿素：180-250份，甲醇或乙醇：50-300份，聚乙二醇或二乙二醇：20-80份。
所述的改性三聚氰胺树脂，其中，其还包括：己内酰胺：4.5-5.5份。
所述的改性三聚氰胺树脂，其中，其还包括：水：20-80份。
一种改性三聚氰胺树脂的生产方法，反应原料包括(以下组份均按重量份计)：甲醛：500-600份，聚乙烯醇：5-9份，乌络托品：25-35份，三聚氰胺：70-80份，尿素：180-250份，甲醇或乙醇：50-300份，聚乙二醇或二乙二醇：20-80份，水：20-80份，己内酰胺稳定剂：4.5-5.5份，所述生产方法具体包括步骤：
A、将反应釜清洁干净，用真空泵将所述甲醛吸入反应釜，吸完后打开大气节门，打开加料孔盖，开动搅拌；
B、依次加入所述聚乙烯醇、乌络托品，并搅拌10-20分钟，测PH＝8-9.5时，再加入三聚氰胺、尿素，以及加入上述配方比例中二分之一的水；
C、打开蒸汽节门，往反应釜外套加入1-1.5KG/cm2气压，开始升温，在30分钟内将物料均匀升温至70-85℃；
D、保温30分钟后加入甲醇或乙醇，再升温至70-83℃，并保温1.5-2.5小时；
E、时间到后加入聚乙二醇或二乙二醇、己内酰胺稳定剂，以及加入上述配方中剩下的二分之一的水到胶液里，并通水降温，降至30-50℃以下放料。
所述的生产方法，其中，所述步骤B还包括：如果PH不够8-9.5时，须补加乌洛托品。
所述的生产方法，其中，所述步骤C还包括：当物料均匀升温至60℃时反应液开始透明，此时须测得PH值为7.5-9.5。
所述的生产方法，其中，所述步骤D还包括：如果加入甲醇或乙醇是真空吸入，则吸完后必须打开大气节门，再升温至70-83℃，并保温1.5-2.5小时。
本发明所提供的改性三聚氰胺树脂及其生产方法，所述生产方法通过在反应釜中加入三聚氰胺、甲醛、聚乙二醇、聚乙烯醇、尿素等原材料后，调节PH值至8-9.5，升温至70-85℃，反应至终点后，冷却降温，出料；由于高脂肪链的原材料的加入，三聚氰胺树脂的储存期得到了进一步的延长，可以满足储存期长的企业生产的需要；且节约了生产成本、提高了生产效率，节约了能耗。
具体实施方式
本发明所提供的改性三聚氰胺树脂及其生产方法，通过多次试验得知，三聚氰胺树脂的活性官能团在常温时的活性过高是储存期短的主要原因，反应过程中三聚氰胺的氨基基团和甲醛的醛基加成生成羟甲基，羟甲基和剩余氨基及游离甲醛有较大的反应活性，分子量大的三聚氰胺甲醛树脂相对分子量小的反应活性低。针对这些问题，本发明设计了三聚氰胺甲醛反应体系的PH值为8-9.5，控制反应过程。
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下举实施例对本发明进一步详细说明。
本发明实施提供的一种改性三聚氰胺树脂，按重量份计该改性三聚氰胺树脂包括以下组份：
其配比如下表
  序号   材料名称   纯度％   1.5立方米投料量(KG)
  1   甲醛   37   500-600
  2   乌络托品   100   25-35
  3   聚乙烯醇   100   5-9
  4   三聚氰胺   99.8   70-80
  序号   材料名称   纯度％   1.5立方米投料量(KG)
  5   尿素   44.6   180-250
  6   甲醇   95   50-300
  7   聚乙二醇   20-80
  水   20-80
本发明实施例提供的一种改性三聚氰胺树脂生产方法，反应原料如上表所示的配比，所述生产方法具体包括步骤：
第一步、将反应釜清洁干净，用真空泵将所述甲醛吸入反应釜，吸完后打开大气节门，打开加料孔盖，开动搅拌；
第二步、依次加入所述聚乙烯醇、乌络托品，并搅拌10-20分钟，测PH＝8-9.5时(如果PH不够8-9.5时，须补加乌洛托品)，再加入三聚氰胺、尿素，以及加入上述配方比例中约二分之一的水；(注：水的加入量应根据天气气温的变化而变化，气温高加入量减少，气温低加入量应增大，以保证树脂粘度达到：4#粘度杯测量至15-18秒为准)；
第三步、打开蒸汽节门，往反应釜外套加入1-1.5KG/Cm2气压，开始升温，在30分钟内将物料均匀升温至70-85℃(当物料均匀升温至60℃时反应液开始透明，此时须测得PH值为7.5-9.5)；
第四步、保温30分钟后加入甲醇或乙醇，再升温至70-83℃，并保温1.5-2.5小时；(其中，如果加入甲醇或乙醇是真空吸入，则吸完后必须打开大气节门，再升温至70-83℃，并保温1.5-2.5小时)；
第五步、时间到后加入聚乙二醇或二乙二醇以及加入配方中剩下的二分之一的水到胶液里，并通水降温，降至30-50℃以下放料；
所述第五步中的时间到后加入聚乙二醇或二乙二醇后，还可以加入己内酰胺等稳定剂4.5-5.5份，再通水降温，降至30-50℃以下放料。
上述工艺工程尽量让反应生成的分子分布均匀，且使未参加反应的三聚氰胺和甲醛含量低(游离甲醛控制到0.5％以内)。本发明实施例提供的一种改性三聚氰胺树脂生产方法，为了进一步降低生成物的活性，添加了聚乙二醇、聚乙烯醇等高分子醇类(及己内酰胺等低活性原材料)，添加比例为5-25％(占原材料总加入量比例)，由于高脂肪链的原材料的加入，三聚氰胺树脂的储存期得到了进一步的延长，已完全可以满足储存期长的企业生产的需要。
基于上述改性三聚氰胺树脂生产方法，本发明的具体的配方实施例如下：
实施例1：
  序号   材料名称   纯度％   1.5立方米投料量(KG)
  1   甲醛   37   500
  序号   材料名称   纯度％   1.5立方米投料量(KG)
  2   乌络托品   100   27-35
  3   聚乙烯醇   100   6
  4   三聚氰胺   99.8   66
  5   尿素   44.6   181
  6   甲醇   95   60-80
  7   聚乙二醇   45
  水   20-80
实施例2：
  序号   材料名称   纯度％  1.5立方米投料量(KG)
  1   甲醛   37   600
  2   乌络托品   100   30-35
  3   聚乙烯醇   100   7
  4   三聚氰胺   99.8   79
  5   尿素   44.6   218
  6   甲醇   95   75-95
  7   聚乙二醇   55
  水   20-80
上述实施例1和实施例2配方中，制做时，其反应终点以控制质量指标及反应时间为准，(加入时机如上描述)，由于高脂肪链的原材料的加入，三聚氰胺树脂的储存期得到了进一步的延长，可以满足储存期长的企业生产的需要(冬天8天以上，夏天15天以上)。
其中，质量标准
1、外观        无色至微黄色透明液体
2、胶化时间    60±15秒(160±1℃，小刀法)
3、固体含量    42±8％
4、粘度        15～18秒(4#粘度杯)
此外，本发明树脂胶化时间(胶凝时间)的测定方法(小刀法)如下所示：
树脂的胶化时间(胶凝时间)亦称成型时间，系指树脂在规定条件下从原状态转变成凝胶状态所需的时间。
1.主题内容与适用范围
本标准规定了用小刀法测定树脂胶化时间所用的设备、仪器、工具、试验步骤、结论和注意事项。
本标准适用于树脂、漆、胶类胶化时间的测定，其它有机物及其固态混合物，液态混合物测定胶化时间亦可参照采用。
2.设备、仪器、工具
2.1胶化板 一块 紫铜制成，尺寸为：100×100×14，一侧装有铁把，把的右侧中部有φ7×50的孔，板正面中部有φ50×1的凹。
2.2小刀 一把 铁制，尺寸为：100～150×15×0.8～1。
2.3温度计 一支 量程：0～250℃，分度值：1℃
2.4秒表 一块 分度值：0.2S。
2.5电热板 一块 功率：800～1000W。
2.6托盘天平 一台 量程：0～100g，分度值：0.1g。
2.7调压器 一台 容量：1000VA。
注：如果试样是液体，应备小勺一把，容量1.5±0.1g。
3.试验步骤
3.1将小刀放在胶化板上，胶化板放在电热板上，将温度计插入胶化板的侧孔中。
3.2通过调压器使胶化板温度控制在160±1℃。
3.3称取试样1.0±0.1g，固体试样可直接称量，粘稠体试样可用小刀前部醮取后称量，含溶剂的漆类用小勺舀一平勺。
3.4将称好(舀好)的试样放到(倒到)胶化板中部凹内，同时启动秒表。
3.515S后，用小刀的平面按顺时针方向不停地搅拌试样，待试样逐渐粘滞后，将小刀提高2～3cm，观察拉丝情况。
3.6当试样不再能拉丝，或变成“冻”状(凝胶状)，立即关闭秒表，记录其时间，单位：S，准确到秒，秒后的数值四舍五入。
4.结论
记录的时间即为该树脂的胶化时间(胶凝时间)。
5.注意事项
5.1测定过程中胶化板温度要始终在160±1℃，放试样前，温度应在上限。
5.2搅拌时，小刀不接触胶化板的部位应尽量少沾试样。
5.3搅拌范围为胶化板中部的凹，不得超出，也不应搅拌面积过小。
5.4测定前胶化板必须清理干净，不得有残留的漆渣和其它异物。
综上所述，本发明所提供的改性三聚氰胺树脂及其生产方法，所述生产方法通过在反应釜中加入三聚氰胺、甲醛、聚乙二醇、聚乙烯醇、尿素等原材料后，调节PH值至8-9.5，升温至70-85℃，反应至终点后，冷却降温，出料；由于高脂肪链的原材料的加入，三聚氰胺树脂的储存期得到了进一步的延长，可以满足储存期长的企业生产的需要；且节约了生产成本、提高了生产效率，节约了能耗。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种改性三聚氰胺树脂，其特征在于，按重量份计该改性三聚氰胺树脂包括以下组份：甲醛：500-600份，聚乙烯醇：5-9份，乌络托品：25-35份，三聚氰胺：70-80份，尿素：180-250份，甲醇或乙醇：50-300份，聚乙二醇或二乙二醇：20-80份。
2.根据权利要求1所述的改性三聚氰胺树脂，其特征在于，其还包括：己内酰胺：4.5-5.5份。
3.根据权利要求1所述的改性三聚氰胺树脂，其特征在于，其还包括：水：20-80份。
4.一种改性三聚氰胺树脂的生产方法，反应原料包括(以下组份均按重量份计)：甲醛：500-600份，聚乙烯醇：5-9份，乌络托品：25-35份，三聚氰胺：70-80份，尿素：180-250份，甲醇或乙醇：50-300份，聚乙二醇或二乙二醇：20-80份，水：20-80份，己内酰胺稳定剂：4.5-5.5份，所述生产方法具体包括步骤：
A、将反应釜清洁干净，用真空泵将所述甲醛吸入反应釜，吸完后打开大气节门，打开加料孔盖，开动搅拌；
B、依次加入所述聚乙烯醇、乌络托品，并搅拌10-20分钟，测PH＝8-9.5时，再加入三聚氰胺、尿素，以及加入上述配方比例中二分之一的水；
C、打开蒸汽节门，往反应釜外套加入1-1.5KG/cm2气压，开始升温，在30分钟内将物料均匀升温至70-85℃；
D、保温30分钟后加入甲醇或乙醇，再升温至70-83℃，并保温1.5-2.5小时；
E、时间到后加入聚乙二醇或二乙二醇、己内酰胺稳定剂，以及加入上述配方中剩下的二分之一的水到胶液里，并通水降温，降至30-50℃以下放料。
5.根据权利要求4所述的生产方法，其特征在于，所述步骤B还包括：如果PH不够8-9.5时，须补加乌洛托品。
6.根据权利要求4所述的生产方法，其特征在于，所述步骤C还包括：当物料均匀升温至60℃时反应液开始透明，此时须测得PH值为7.5-9.5。
7.根据权利要求4所述的生产方法，其特征在于，所述步骤D还包括：如果加入甲醇或乙醇是真空吸入，则吸完后必须打开大气节门，再升温至70-83℃，并保温1.5-2.5小时。
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