可发性改性三聚氰胺–甲醛树脂的制备工艺及配方优化

将甲醛溶液和多聚甲醛按质量比1∶1与一定量的三聚氰胺、改性剂(聚乙二醇200、己内酰胺、一缩二乙二醇、乙二醇)在一定的反应条件下制得可发性改性三聚氰胺–甲醛(MF)树脂,并在80℃下对其进行发泡制备泡沫塑料。采用正交实验考察了反应温度、p H值、甲醛/三聚氰胺物质的量之比(F/M)、改性剂种类及其用量对改性MF树脂固含量、黏度、储存期以及泡沫塑料表观密度的影响,在此基础上通过改变F/M、提高反应温度等单因素实验确定了制备可发性改性MF树脂的适宜优化工艺及配方,即反应温度90℃,p H=9,F/M=2.8,改性剂己内酰胺用量为三聚氰胺质量的14%。在优化工艺及配方下得到的改性MF树脂溶液黏度为1 547.5 m Pa·s,固含量为70.5%,储存期76 h,改性MF树脂发泡性能优良,发泡后泡沫塑料的表观密度为32.76 kg/m3。     

甲醛捕捉剂对三聚氰胺泡沫塑料性能的影响

在三聚氰胺甲醛树脂中分别加入氧化剂型、氨基衍生物型和硫化物等甲醛捕捉剂,然后通过微波发泡制备三聚氰胺泡沫塑料,讨论了不同类型的甲醛捕捉剂对三聚氰胺甲醛树脂及泡沫塑料性能的影响。结果表明,氨基衍生物型甲醛捕捉剂不仅能有效地降低树脂中甲醛含量,还能延长树脂储存时间,其中带有脲、亚氨基和烷基基团的IH–2型氨类甲醛捕捉剂具有较高的捕捉甲醛能力,当其质量分数为5%时,树脂储存时间由2 d延长到5.3 d、游离甲醛含量由5.42%降低到0.23%,且对应的三聚氰胺泡沫塑料甲醛释放量为0.31 mg/L,低于业内称为"零甲醛"E0级产品的甲醛释放量上限值(0.5 mg/L);与未加甲醛捕捉剂的相比,加入质量分数为5%的IH–2,可使泡沫塑料的回弹率、撕裂强度、拉伸强度和断裂伸长率分别提高了12.7%,40%,31.3%和35.4%。     

低醛三聚氰胺树脂的制备与工艺研究

以三聚氰胺(M)、甲醛(F)和乙二醇(EG)为主要原料,三乙醇胺为催化剂,己内酰胺、H2O2为甲醛吸收剂,采用低n(F)∶n(M)比例、乙二醇醚化MF(三聚氰胺-甲醛)树脂、三聚氰胺分次加料和添加甲醛吸收剂等手段,制备MF树脂。研究结果表明:当n(F)∶n(M)=2.5∶1、n(EG)∶n(M)=2.0∶1、pH值为8～9、反应温度为80℃、三聚氰胺分次加料量为50∶40∶10(质量比)和n(己内酰胺)∶n(H2O2)∶n(甲醛)=10∶5∶100时,制成的MF树脂具有相对较低的游离甲醛含量(0.13%)和相对较长的储存稳定期(>120 d)。     

低游离甲醛三聚氰胺甲醛树脂的合成

以三聚氰胺、甲醛、甲醇、过氧化氢为原料,合成了一种低游离甲醛三聚氰胺甲醛树脂。讨论了影响树脂中游离甲醛含量的因素。结果表明,当n(甲醛)∶n(三聚氰胺)=6,n(未反应甲醛)∶n(H2O2)=1∶1.1,在60~65℃羟甲基化反应60 min,使用脱水法合成的三聚氰胺甲醛树脂的游离甲醛含量为0.04%。     

乙二醇体系下三聚氰胺-甲醛树脂的合成与表征

以乙二醇(EG)为溶剂,三聚氰胺(M)和多聚甲醛(F)为主要原料,氢氧化钾和三乙醇胺为催化剂,合成了三聚氰胺-甲醛(MF)树脂。采用红外光谱(IR)、高效液相色谱(HPLC)、核磁共振(13C-NMR)、热重分析等对EG在MF树脂中的反应机理以及MF树脂的热性能进行了分析。研究表明:乙二醇可以与羟甲基化后的三聚氰胺反应,形成亚甲基桥和醚键结构。当m(EG)∶m(M+F)=0.6∶1、n(F)∶n(M)=2.5∶1、pH值为9~10、反应温度为95℃时,合成的MF树脂固体质量分数高(90.2%)、游离甲醛低(0.51%)、储存稳定性好(240 d)。树脂的热失重温度约为345℃,800℃残炭率为17.24%。     

发泡剂对三聚氰胺甲醛泡沫塑料性能的影响

用多聚甲醛代替部分甲醛溶液,与三聚氰胺在pH值为8.5～9.5、温度在85℃条件下发生羟甲基化反应,制备固含量≥65%的树脂,加入固化剂和乳化剂,用发泡剂进行发泡,讨论了不同种类的发泡剂对三聚氰胺甲醛树脂发泡理化性能的影响。结果表明,三聚氰胺甲醛树脂"泡孔"是开孔结构,MD I发泡剂能提高树脂的强度,NaH-CO3发泡剂可以提高树脂的阻燃性能,AIBN发泡剂能制备出高发泡材料。     

多指标正交实验优化可发性三聚氰胺甲醛树脂的制备

用己内酰胺作改性剂,通过正交实验设计考察了甲醛和三聚氰胺摩尔比(F/M)、溶液pH值、反应温度(T)和反应时间(t)对可发性三聚氰胺甲醛(MF)树脂的储存期、固含量、黏度、MF泡沫密度及泡孔尺寸均匀性的影响,运用综合评分法和综合平衡法对正交实验结果进行了分析,得出最优水平组合:F/M=2.5,pH=8.0,T=90℃,t=60min。最优条件下合成的MF树脂可发泡性良好,制得的泡沫性能优良。     

高固含量醚化蜜胺甲醛树脂制备及其稳定性

以多聚甲醛代替或部分代替甲醛溶液,甲醇作为改性剂,控制反应条件,制备了高固含量和高稳定性的三聚氰胺甲醛树脂(MF),研究了原料物质的量比、醚化缩聚条件及添加剂对树脂稳定性、固含量及游离甲醛的影响。最佳配方为n(三聚氰胺)∶n(甲醛)∶n(甲醇)=1∶3 5∶5;介质PH值为6 5～7 0,反应时间45min,同时反应体系中加入2 0%尿素和1 0%硼砂混合物时,游离甲醛含量可降至1 0%以下。     

改性三聚氰胺-尿素-甲醛共缩聚树脂胶粘剂的合成

通过三聚氰胺-尿素-甲醛(MUF)共缩聚树脂胶粘剂的合成,探讨了三聚氰胺的用量对该MUF树脂耐水性能的影响及其规律。实验结果表明,当w(三聚氰胺)=43%～65%时,该MUF树脂的湿强度从0.93 MPa增加到2.74 MPa,耐沸水性明显提高;但是,当w(三聚氰胺)>65%时,该MUF树脂的湿强度增长极其缓慢,其耐沸水性提高并不明显;通过引入复合改性剂和适量的水,可使该MUF树脂的游离甲醛含量降低50%、成本降低10%～15%、固含量基本不变、胶合强度和耐沸水性均有所提高且适用期良好。     

低温弱酸性三聚氰胺改性合成低毒耐水脲醛树脂的研究

探讨低温弱酸性条件下以及三聚氰胺改性合成低毒耐水脲醛胶树脂。综合研究了甲醛/尿素摩尔比(F/U)对树脂的游离甲醛含量、贮存时间、耐水性能的影响,以及添加三聚氰胺改性对树脂性能的提升。结果表明,控制F/U=1.87,pH=4.0～4.5和温度45℃的反应条件下,加入三聚氰胺6%～8%以上时,制备的脲醛胶质量最好,游离甲醛含量低于0.65%,耐水时间大于13.5 h,且储存稳定性好,达62 d。     

甲醛/苯酚配比对可发性甲阶酚醛树脂性能的影响研究

以苯酚、多聚甲醛、甲醛溶液为原料,NaOH为催化剂,采用逐步共聚的聚合工艺,制备可发性甲阶酚醛树脂,采用环保型发泡剂、匀泡剂、实验室自制复合酸固化剂制备阻燃保温酚醛泡沫材料。研究了甲醛/苯酚配比(物质的量之比即F/P)进行单因素分析,对可发性甲阶酚醛树脂的物理性能、有毒物质残余量、分子结构和活性的影响以及与树脂可发性的关系。结果表明,当F/P=2.0时,可发性甲阶酚醛树脂的粘度为2 680 mPa.s,游离甲醛含量为0.75%,游离苯酚含量为2.3%,羟甲基含量为34.83%,泡沫表观密度为0.050 7 g/cm3。     

甲醛/苯酚配比对酚醛泡沫塑料性能的影响

将甲醛溶液、多聚甲醛共同与苯酚反应,在NaOH碱性催化剂作用下,通过逐步共聚制备可发性甲阶酚醛树脂(PF),然后将可发性甲阶PF与环保型发泡剂、匀泡剂和自制复合酸固化剂混合制备了阻燃绝热PF泡沫塑料.通过对甲醛/苯酚配比(物质的量之比即F/P)进行单因素分析,重点研究了制得的PF泡沫塑料的泡孔结构、力学性能、绝热性能和阻燃性能,并通过锥形量热仪对PF泡沫塑料的燃烧性能进行了分析.结果表明,当F/P=2.0时,制得的PF泡沫塑料泡孔均匀致密,其孔径为268 μm,弯曲强度为0.24 MPa,压缩强度为0.39 MPa,热导率为0.046 W/(m·K),氧指数为54.3%,热释放速率为0.57 kW/m2,烟灰产率仅为9.6 m2/m2,峰值CO产量仅为1.8584 kg/kg.     

氨基树脂改性聚醚多元醇的合成及残留甲醛的去除

以三聚氰胺、尿素、甲醛溶液、高活性聚醚多元醇为原料合成了氨基树脂改性聚醚多元醇。讨论了甲醛、三聚氰胺投料比对改性聚醚多元醇稳定性的影响,确定了减压脱除甲醛的最佳条件,对比了不同甲醛去除剂的除醛效果,并考察了改性聚醚多元醇的阻燃效果。结果表明,当甲醛与三聚氰胺投料摩尔比确定为4．5时,合成的改性聚醚多元醇稳定性最好;改性聚醚多元醇减压脱醛温度控制为100～120℃,时间为8h,可达到最佳脱醛效果;结合减压脱醛处理,再先后用氧化剂、甲醛捕捉剂和光触媒的分别处理可将制成高回弹聚氨酯泡沫的甲醛量降低至16mg／kg;以改性聚醚多元醇制成的高回弹聚氨酯泡沫氧指数达到27％,最大烟密度值为4．11。     

多聚甲醛与苯酚物质的量比对可发性甲阶酚醛树脂性能的影响

采用多聚甲醛代替37%的甲醛溶液,在20%NaOH水溶液催化下与苯酚逐步加成聚合,合成了可发性甲阶酚醛树脂。研究了多聚甲醛与苯酚物质的量比(F/P)对合成树脂固含量、粘度、游离苯酚、游离甲醛、凝胶时间、分子结构、分子质量、树脂热性能及泡沫性能的影响。结果表明,F/P值为1.8时,可得到性能优良成本较低的可发性甲阶酚醛树脂,树脂粘度1.4 Pa.s,游离甲醛质量分数1.17%,游离苯酚质量分数6.72%,羟甲基指数1.41,树脂分子质量在240左右,耐热性较好。     

酸-碱-酸-碱工艺合成脲醛树脂

以酸-碱-酸-碱工艺合成一种聚乙烯醇(PVA)、三聚氰胺改性脲醛树脂,研究了原料配比、pH值、反应时间等对产品性能的影响。结果发现,当n甲醛:n尿素=1.6:1,聚乙烯醇加入量为甲醛和尿素总质量的1%,三聚氰胺加入量为甲醛和尿素总质量的3%,酸性条件下pH=5.5,碱性条件pH=8.5～9.0,反应温度为80℃左右时,合成的脲醛树脂的机械强度较好,游离甲醛的含量较低。     

腰果酚、三聚氰胺改性酚醛树脂的制备

以苯酚与甲醛作为原料,采用腰果酚、三聚氰胺对酚醛树脂进行改性,研究了腰果酚含量、三聚氰胺含量、催化剂加入方式以及干燥温度等对其性能的影响,得出改性酚醛树脂的适宜生产工艺条件:n(总酚量):n(醛)=1:0.91,n(苯酚):n(甲醛):n(腰果酚):n(三聚氰胺)=1:1:0.1067:0.0541,催化剂含量3.1%,反应时间约为2.5h,真空干燥温度为100℃。     

三聚氰胺甲醛树脂泡沫塑料碳化研究

以三聚氰胺甲醛树脂泡沫塑料为前驱体进行碳化研究。通过实验可以看出,三聚氰胺甲醛树脂泡沫材料密度和压陷硬度随温度的升高先有所上升后逐渐降低,体积收缩比较明显,但仍具有一定的弹性;采用扫描电子显微镜观察到随着温度的升高,泡沫塑料泡孔逐渐萎缩、骨架变细更容易断裂;利用同步热分析仪记录了泡沫塑料碳化过程质量损失情况,在400~800℃三聚氰胺甲醛树脂泡沫碳化速率最快;借助全自动元素分析仪分析了三聚氰胺甲醛树脂泡沫材料各元素相对含量的变化趋势,在20~700℃之间,泡沫中N元素相对含量先增加后降低,C元素相对含量在300℃后显著增加。     

环保可发性甲阶酚醛树脂的合成及性能研究

采用多聚甲醛代替37%甲醛溶液与苯酚逐步加成聚合,合成可发性甲阶酚醛树脂。通过粘度、固含量、游离苯酚和甲醛含量及凝胶时间测定以及IR,GPC和TG分析研究了多聚甲醛-苯酚物质的量比为1.8∶1条件下,缩聚反应温度及催化剂加入量对可发性甲阶酚醛树脂性能的影响。结果表明,缩聚反应温度为90℃,催化剂质量分数为5%(以苯酚质量计)时,可得到性能优良的可发性甲阶酚醛树脂,其性能如下:粘度2.6 Pa·s,游离甲醛质量分数1.23%,游离苯酚质量分数5.13%,热失重质量残留率50%以上。     

腰果酚制备可发性酚醛树脂的合成工艺研究

以苯酚、腰果酚、甲醛为原料,NaOH为催化剂,乙二醇为助剂,合成了可发性酚醛树脂,通过粘度,固含量,韧性测试研究了原料的配比,腰果酚替代苯酚的比例,催化剂用量,反应时间,反应温度及乙二醇用量对合成树脂性能的影响并通过IR,TG分析对树脂结构及耐热性进行了表征。结果表明,适宜的反应条件为:F/P比(甲醛与总酚物质的量比值)1.6,腰果酚替代量20%,催化剂用量1%,反应时间3 h,反应温度80℃,乙二醇质量分数10%～15%。以腰果酚制备的CPF树脂耐热性变化不明显,拉伸强度为22.34 MPa,断裂伸长率3.08%,冲击强度3.56 kJ/m2,较PF树脂有很大提高。