CN109134794A - 改性三聚氰胺甲醛树脂及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了改性三聚氰胺甲醛树脂及其制备方法，方法包括：在容器中加入浓度为37％的甲醛水溶液、六次甲基四胺和水，充分搅拌均匀，得到第一混合液；用30％的氢氧化钠溶液将第一混合液的pH值调至9.0～9.5，逐渐升温到85℃，其中当升温至65℃时加入三聚氰胺，并维持pH值不低于8.0；在反应体系颜色变清后，继续反应，测试水混合数，当水混合数达到100％～150％时加入三乙醇胺和树枝状聚合物，搅拌均匀，冷却至室温，得到改性三聚氰胺甲醛树脂。本发明提供的改性三聚氰胺甲醛树脂比未改性MF树脂具有明显增强的抗拉性能。
Description
技术领域
本发明涉及材料领域，更具体地，涉及改性三聚氰胺甲醛树脂及制备方法。
背景技术
三聚氰胺甲醛热固性树脂(MF)，其主要原料三聚氰胺和甲醛通过反应形成耐热、耐水、耐磨、耐腐蚀、耐污染和富有光泽的树脂，已被广泛应用于人造板材粘接、装饰浸渍纸浸渍、涂料、模具加工和纺织等领域。三聚氰胺甲醛树脂由于其独特的三嗪环结构以及羟甲基化合物较强的反应活性，导致该树脂的韧性较差。因此，根据不同的要求，积极改善三聚氰胺树脂的脆性和硬度，对于该树脂的性能提升和拓展应用极为重要，尤其对于家具装饰板材领域浸渍纸性能的改善尤为突出。
在树脂合成过程中，随着三聚氰胺含量的增加，树脂的机械力学性能明显提高，但韧性显著降低，给生产和应用带来一定的不便。据统计，尿素、硫化橡胶、无机纳米材料、邻苯二甲酸二甲酯、苯乙烯-丁二烯热塑性弹性体、醇类和胺类化合物等一些改性剂常被用来改性三聚氰胺甲醛树脂的韧性，但改进幅度十分有限。
发明内容
本发明提供一种具有较高韧性的三聚氰胺甲醛树脂(MF)及制备方法，该树脂稳定好、韧性高、性能优异，pH值为8.0～9.5，固体含量控制在40～55％，粘度为100～300mPa·s。
本发明提供了一种制备改性三聚氰胺甲醛树脂的方法，包括：在容器中加入浓度为37％的甲醛水溶液、六次甲基四胺和水，充分搅拌均匀，得到第一混合液；用30％的氢氧化钠溶液将所述第一混合液的pH值调至9.0～9.5，逐渐升温到85℃，其中当升温至65℃时加入三聚氰胺，并维持pH值不低于8.0；在反应体系颜色变清后，继续反应，测试水混合数，当水混合数达到100％～150％时加入三乙醇胺和树枝状聚合物，搅拌均匀，冷却至室温，得到改性三聚氰胺甲醛树脂。
在上述方法中，其中，甲醛水溶液中的甲醛与三聚氰胺的摩尔比为1.5～2.5。
在上述方法中，其中，加入的六次甲基四胺与三聚氰胺的重量比为0.4～0.6:100。
在上述方法中，其中，加入的水的质量以控制胶黏剂总固体含量在40～55％之间。
在上述方法中，其中，加入的三乙醇胺与三聚氰胺的重量比为0.5～0.8:100。
在上述方法中，其中，加入的树枝状聚合物与三聚氰胺的重量比为0.5～3.0:100。
在上述方法中，其中，树枝状聚合物包括树枝状碳氢聚合物、树枝状聚醚、含磷树枝状高聚物、树枝状聚酰胺-胺聚合物中的一种或几种。
在上述方法中，其中，所述继续反应的时间为1小时。
本发明还提供了通过上述方法制备的改性三聚氰胺甲醛树脂。
本发明提供的改性三聚氰胺甲醛树脂比未改性MF树脂具有明显增强的抗拉性能。
具体实施方式
下面的实施例可以使本领域技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。以下实施例中的％在没有特别说明的情况下，均指的是质量百分比。
本发明的一种高韧性三聚氰胺甲醛树脂是在现有常规树脂的合成技术基础上进行的，所用设备为常规通用设备。
本发明的改性三聚氰胺甲醛树脂的配方中包括三聚氰胺甲醛树脂和活性极高的树枝状聚合物。树枝状聚合物具有独特的树枝状结构特性并且含有大量活性官能团。
本发明的高韧性三聚氰胺甲醛树脂，甲醛与三聚氰胺的摩尔比为1.5～2.5，六次甲基四胺的加入量为三聚氰胺量的0.4～0.6％，水的加入量用来控制胶黏剂的总固体含量在40-55％之间，三乙醇胺加入量为三聚氰胺量量的0.5～0.8％，树枝状聚合物加入量为三聚氰胺质量的0.5～3％。
本发明提供了一种高韧性三聚氰胺甲醛树脂(MF)的制备方法，包括以下步骤：
往三口烧瓶中加入一定量的浓度为37％的甲醛水溶液，加入一定比例的六次甲基四胺和水，充分搅拌均匀，使之完全溶解；
用30％的氢氧化钠溶液将体系的pH值调至9.0～9.5，缓慢升温，在20～30分钟内升温到85℃，其中当升温至65℃时加入一定量的三聚氰胺，并维持体系的pH值不低于8.0；
在反应体系颜色变清后，继续反应1小时，使用本领域常用技术测试其水混合数，当水混合数达到100％～150％时加入三乙醇胺和树枝状聚合物，搅拌均匀，立即冷却至室温，待用。
本发明有效改善了三聚氰胺甲醛树脂的韧性，并显著降低了树脂的游离甲醛释放。
下面结合具体的实施例进行说明，以更好地理解本发明。
实施例1
1)往三口烧瓶中加入200ml浓度为37％的甲醛水溶液，加入0.5g的六次甲基四胺和70g水，充分搅拌均匀，使之溶解；
2)用30％的氢氧化钠溶液将体系的pH值调至9.0，缓慢升温，在30分钟内升温到85℃，在升温至65℃时加入126g三聚氰胺，并维持体系的pH值不低于8.0；
3)在反应体系颜色变清后，继续反应1小时，待树脂的水混合数达到150％时加入0.6g三乙醇胺和2.5g树枝状聚酰胺-胺，搅拌均匀后立即冷却至室温，得到改性三聚氰胺甲醛树脂。
实施例2
1)往三口烧瓶中加入180ml浓度为37％的甲醛水溶液，加入0.6g的六次甲基四胺和75g水，充分搅拌均匀，使之溶解；
2)用30％的氢氧化钠溶液将体系的pH值调至9.5，缓慢升温，在30分钟内升温到80℃，在65℃时加入126g三聚氰胺，并维持体系的pH值不低于8.0；
3)在反应体系颜色变清后，继续反应1小时，待树脂的水混合数达到100％时加入0.7g三乙醇胺和1.26g树枝状聚酰胺-胺，搅拌均匀后立即冷却至室温，得到改性三聚氰胺甲醛树脂。
实施例3
1)往三口烧瓶中加入100ml浓度为37％的甲醛水溶液，加入0.6g的六次甲基四胺和80g水，充分搅拌均匀，使之溶解；
2)用30％的氢氧化钠溶液将体系的pH值调至9.5，缓慢升温，在30分钟内升温到85℃，在65℃时加入126g三聚氰胺，并维持体系的pH值不低于8.5；
3)在反应体系颜色变清后，继续反应1小时，待树脂的水混合数达到100％时加入0.9g三乙醇胺和3.7g树枝状聚酰胺-胺，搅拌均匀后立即冷却至室温，得到改性三聚氰胺甲醛树脂。
利用实施例1-3制备的改性三聚氰胺甲醛树脂和未改性的三聚氰胺甲醛(MF)树脂来制备浸渍纸，浸渍纸双面的浸渍量为200g/m2。浸渍过树脂的浸渍纸在室温条件下自然晾晒，测试前，将浸渍纸放在温度为25℃、湿度为40％的环境中平衡处理48h。处理好的浸渍纸样品切成80*10mm的试件，用万能力学试验机对其进行抗拉试验，试验机运动的速度为1mm/min，每一组试件平行测试9个样品，取平均值，得到如表1所示的抗拉性能结果。
表1三聚氰胺甲醛树脂浸渍纸抗拉性能测试结果
由表1可知，本发明的改性MF树脂比未改性MF树脂具有明显增强的抗拉性能。
本领域技术人员应理解，以上实施例仅是示例性实施例，在不背离本申请的精神和范围的情况下，可以进行多种变化、替换以及改变。
Claims (9)
1.一种制备改性三聚氰胺甲醛树脂的方法，包括：
在容器中加入浓度为37％的甲醛水溶液、六次甲基四胺和水，充分搅拌均匀，得到第一混合液；
用30％的氢氧化钠溶液将所述第一混合液的pH值调至9.0～9.5，逐渐升温到85℃，其中当升温至65℃时加入三聚氰胺，并维持pH值不低于8.0；
在反应体系颜色变清后，继续反应，测试水混合数，当水混合数达到100％～150％时加入三乙醇胺和树枝状聚合物，搅拌均匀，冷却至室温，得到改性三聚氰胺甲醛树脂。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，甲醛水溶液中的甲醛与三聚氰胺的摩尔比为1.5～2.5。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，加入的六次甲基四胺与三聚氰胺的重量比为0.4～0.6:100。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，加入的水的质量以控制胶黏剂总固体含量在40-55％之间。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，加入的三乙醇胺与三聚氰胺的重量比为0.5～0.8:100。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，加入的树枝状聚合物与三聚氰胺的重量比为0.5～3.0:100。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，树枝状聚合物包括树枝状碳氢聚合物、树枝状聚醚、含磷树枝状高聚物、树枝状聚酰胺-胺聚合物中的一种或几种。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述继续反应的时间为1小时。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法制备的改性三聚氰胺甲醛树脂。
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