三聚氰胺泡沫塑料的制備

三聚氰胺泡沫塑料的制備PreparationofMelamine-FormaldehydeFoam目錄TOC\o"1-3"\h\u5470摘要 引言本文所研究的是三聚氰胺泡沫塑料的制備，先通過對三聚氰胺樹脂的合成工藝探究，選出最佳的制備工藝條件，包括反應(yīng)物的摩爾比，反應(yīng)時間，反應(yīng)溫度對三聚氰胺樹脂黏度的影響，并進(jìn)行粘度測試和熱重分析。接著是三聚氰胺泡沫塑料的制備探究，包括制備泡沫塑料的發(fā)泡材料的最佳配比，對其進(jìn)行紅外光譜的檢測。三聚氰胺甲醛樹脂(MF)泡沫是一種具有高開孔率的新型泡沫，其具有低密度、良好的機(jī)械加工性能、杰出的吸音性、優(yōu)異的阻燃性。軟質(zhì)三聚氰胺泡沫為BASF公司所壟斷，國內(nèi)報道更為稀少。目前，國內(nèi)只有河南省煤業(yè)化工集團(tuán)中原大化公司與北京綠寰宇化工有限公司共同開發(fā)三聚氰胺泡沫塑料。河南昊華駿化集團(tuán)股份有限公司投資1687萬美元，采用合資方式，擬建設(shè)年產(chǎn)2.0×105國內(nèi)研究三聚氰胺泡沫塑料的人員在理論上逐步成熟，專家們表示，國內(nèi)三聚氰胺泡沫塑料產(chǎn)品性能非常優(yōu)異，產(chǎn)品的問世打破了長期以來國外公司在該領(lǐng)域的技術(shù)壟斷。三聚氰胺泡沫塑料生產(chǎn)的關(guān)鍵在于發(fā)泡的配方及成型工藝，本文將研究泡沫塑料的制備，利用發(fā)泡劑（碳酸氫鈉）、固化劑（氯化銨）、乳化劑（十二烷基硫酸鈉）進(jìn)行發(fā)泡，研究其最佳配比，使其發(fā)泡的塑料泡沫膨脹均勻。第1章文獻(xiàn)綜述1.1尿素產(chǎn)品概況及現(xiàn)狀尿素概念：也叫脲；碳酰胺；碳酰二胺。是白色顆?；蚪Y(jié)晶狀的固體化肥，用氨和二氧化碳直接合成的，是目前含氮量最高的中性速效氮肥尿素資源屬性強(qiáng)，上游產(chǎn)品合成氨由煤或天然氣制得，我國尿素生產(chǎn)包括煤頭與氣頭，所占份額大約在7:3，無煙煤和天然氣的供需和價格對尿素的價格有重要影響。中國是化肥生產(chǎn)大國，其中尿素的產(chǎn)量更是巨大，我國是世界上最大的尿素生產(chǎn)國和消費(fèi)國，產(chǎn)量占世界總產(chǎn)量的1/3(31%)；消費(fèi)量占世界總消費(fèi)量的1/329.7)；出口量約占國內(nèi)總產(chǎn)量的10%，出口以南非（60%）、北美（15%）和拉美（10%）為主，近年來每年出口500萬噸以上。根國際肥料工業(yè)協(xié)會（IFA）數(shù)據(jù)，2012年全球尿素產(chǎn)能將達(dá)到1.96億噸，肥料用尿素消費(fèi)量將達(dá)到1.44億噸，工業(yè)用尿素消費(fèi)量將接近1970萬噸，每年產(chǎn)能過剩3000萬噸以上，未來國際尿素市場供應(yīng)過量矛盾逐漸加劇，到2015和2016年，過剩量占供應(yīng)總量的比重將分別超過8%和10%。國內(nèi)以使用國產(chǎn)尿素為主，進(jìn)口量極少，到2012年底，全國尿素總產(chǎn)能達(dá)到7130萬噸，截止2012年底全國在建和改擴(kuò)建的尿素產(chǎn)能3000萬噸左右，預(yù)計到2017年，總產(chǎn)能將攀升至9000多萬噸，全國尿素需求大約在6000萬噸/年，每年500萬噸左右的出口量，未來尿素過剩產(chǎn)能或?qū)⒏哌_(dá)2000萬噸/；國內(nèi)尿素仍然處于產(chǎn)能過剩狀態(tài)，意味著尿素產(chǎn)能過剩問題將在一定時間內(nèi)長期存在，供需不平衡，為了解決上述情況，不斷發(fā)展尿素的下游產(chǎn)品。表1.1近年國內(nèi)尿素需求量統(tǒng)計單位：萬噸年份總產(chǎn)能農(nóng)用（實(shí)用量）工業(yè)（實(shí)用量）出口（實(shí)物量）201271305100700550（約值）2011700048005003502010660048045003381.1.1尿素的下游產(chǎn)品介紹1.1.1.1脲醛樹脂脲醛樹脂是尿素和甲醛反應(yīng)得到的聚合物，又稱脲甲醛樹脂。加工成型時發(fā)生交聯(lián)，制品為熱固性樹脂。固化后的脲醛樹脂顏色比酚醛樹脂淺，呈半透明狀，耐弱酸﹑耐弱堿，絕緣性能好，耐磨性極佳，價格便宜，但遇強(qiáng)酸、強(qiáng)堿易分解，耐候性較差。其生產(chǎn)方法：尿素與37%甲醛水溶液在酸或堿的催化下可縮聚得到線性脲醛低聚物，工業(yè)上堿作催化劑，95℃左右反應(yīng)，甲醛與尿素之質(zhì)量之比為1.5-2.0，以保證樹脂能固化。反脲醛樹脂是尿素重要的下游產(chǎn)品之一。到目前為止，該產(chǎn)品的需求量大致為所有工業(yè)用尿素的1/2。主要用于黏合劑、層壓塑料、紡織品后整理劑、紙張后整理劑及制造電氣零件、機(jī)械零件和日用品的模塑粉等[1]。國內(nèi)較大的生產(chǎn)廠家有：上海吉安化工公司(5萬噸/年)、吉林通化林業(yè)化工廠(2萬噸/年)等。1.1.1.2三聚氰胺三聚氰胺是一種三嗪類含氮雜環(huán)有機(jī)化合物和重要的氮雜環(huán)有機(jī)化工原料，簡稱三胺，俗稱蜜胺、蛋白精，又稱2,4,6-三氨基-1.3.5-三嗪、1,3,5-三嗪-2,4,6-三胺、2,4,6-三氨基脲、三聚氰酰胺、氰脲三酰胺。三聚氰胺最主要的用途是生產(chǎn)三聚氰胺-甲醛樹脂，該樹脂是氨基塑料的品種之一。三聚氰胺也可作阻燃劑、減水劑、甲醛清潔劑，也可制成防火、抗震耐熱的層壓板；可用丁醇醚化后作為高級熱固性涂料；可用乙醚醚化后可用作紙張?zhí)幚韯?。由于三聚氰胺的分子式含氮量?6%左右，通用的蛋白質(zhì)測試方法“凱氏定氮法”是通過測出含氮量來估算蛋白質(zhì)含量，前幾年，被鬧的沸沸揚(yáng)揚(yáng)的“三聚氰胺事件”就是不法商販把三聚氰胺用作食品添加劑，以提升食品檢測中的蛋白質(zhì)含量指標(biāo)，，因此，添加三聚氰胺會使得食品的蛋白質(zhì)測試含量偏高，三聚氰胺也被人稱為“蛋白精”。近年來，我國新上三聚氰胺項(xiàng)目大多采用尿素聯(lián)產(chǎn)，其優(yōu)勢在于，借用尿素裝置固有的公用工程和回收系統(tǒng)，回收利用未聚合成三聚氰胺的尿素、氨和二氧化碳，從而大大降低三聚氰胺的生產(chǎn)成本，使三聚氰胺成為投資小、見效快的短平快產(chǎn)品，純利潤高達(dá)1000元/噸以上。一些企業(yè)更想通過三聚氰胺的生產(chǎn)，消耗掉部分尿素，以便在尿素市場供大于求時，有效緩解企業(yè)的銷售壓力，同時化解單一尿素產(chǎn)品潛在的市場風(fēng)險。在這些因素共同作用下，企業(yè)上馬三聚氰胺步伐加快，大有一哄而上之勢[2]。其生產(chǎn)方法：CO（NH2）2→NHCO+NH3(1-1)6NHCO→C3H6N6+3CO2(1-2)三聚氰胺的生產(chǎn)方法有高﹑低壓和常壓法3種流程：高壓法是采用尿素，同時加入少量氨，在壓力6.0-30.0MPa、380℃左右的高溫、高壓下進(jìn)行不用催化劑的液相反應(yīng)，反應(yīng)速度很快，生成液體三聚氰胺；低壓法是以硅膠、氧化鋁及少量其它催化劑為混合催化劑，在380-450℃、壓力低于1.0MPa的條件下在氣相中進(jìn)行反應(yīng)；常壓法是在0-0.07MPa、390-400℃和催化劑Al21.1.1.3三聚氰酸三聚氰酸又名氰尿酸，進(jìn)一步加工可合成多種精細(xì)化工產(chǎn)品，主要衍生物有氯化異氰尿酸、三羥乙基異氰酸酯等。它主要用于合成氯代衍生物、氰脲酸-甲醛樹脂、環(huán)氧樹脂、抗氧劑、涂料、粘合劑、農(nóng)藥除草劑、金屬氰化緩蝕劑、高分子材料改性劑及藥物鹵三嗪等，是20世紀(jì)50年代開始發(fā)展的重要精細(xì)化工產(chǎn)品。其衍生物TCCA強(qiáng)氯精和DCCA消防散是新型高檔高效低毒廣譜消毒、漂白劑，廣泛用于國內(nèi)外的高級賓館、客房、衛(wèi)生設(shè)備、飲用水的消毒、漂白，另外用于羊毛防縮劑和橡膠氯化劑等[4]。其生產(chǎn)方法是：將尿素與氯化銨混合，加熱、熔融、攪拌，升溫至210℃保溫15min，冷卻至100℃，加少量水浸泡降溫至室溫；在水中浸泡后粉碎，濾出固體物，將水和鹽酸加入固體物中，攪拌加熱至110℃，保溫3h，分次補(bǔ)加鹽酸和水；降溫后水洗至中性，過濾，濾餅經(jīng)水洗國內(nèi)較大的生產(chǎn)廠家有：河北冀衡集團(tuán)(8000噸/年)、邯鄲鋼鐵集團(tuán)公司(5000噸/年)等。1.1.1.4水合肼水合肼又名水合聯(lián)氨，具有強(qiáng)堿性和吸濕性，純品為無色透明的油狀液體，有淡氨味，易與水、乙醇混合，不溶于氯仿和乙醚。在空氣中可吸收二氧化碳，產(chǎn)生煙霧，它還原性極強(qiáng)，能侵蝕玻璃、橡膠、皮革、軟木等。它也是一種重要的精細(xì)化工原料，主要用作醫(yī)藥（如異煙肼、長效磺胺）、農(nóng)藥（馬來酸酰肼）、染料、發(fā)泡劑、顯像劑、還原劑的原料；還可用于大型鍋爐給水脫氧、合成纖維、高純度金屬制造、火箭燃料、炸藥、化學(xué)分析等方面。水合肼屬于化學(xué)工業(yè)的中間體產(chǎn)品，應(yīng)用范圍比較廣泛。水合肼可用于農(nóng)業(yè)及醫(yī)藥行業(yè)，是生產(chǎn)各種藥品的關(guān)鍵原料，包括治療肺結(jié)核、各種抑郁癥和高血壓的多種藥物。對殺蟲劑而言，肼是作為生產(chǎn)調(diào)節(jié)劑至關(guān)重要的一種中間產(chǎn)品。水合肼在化學(xué)合成中間體應(yīng)用方面，在偶氮甲酰胺的生產(chǎn)過程中，水合肼用于生產(chǎn)泡沫塑料的發(fā)泡劑。水合肼的另一重要應(yīng)用是封閉水循環(huán)系統(tǒng)中的腐蝕保護(hù)。它作為一種抗氧劑，尤其是在加熱和發(fā)電廠的蒸氣循環(huán)系統(tǒng)中能防止管道生銹及過早氧化，提高設(shè)備的可靠性。在中國，水合肼正處于發(fā)展階段，其產(chǎn)品的需求量每年遞增，預(yù)計中國在今后幾年內(nèi)將成為世界上最大的水合肼消費(fèi)市場。水合肼采用尿素氧化法生產(chǎn)。先將氯氣與液堿配制成次氯酸鈉溶液。尿素和次氯酸鈉、氫氧化鈉混合溶液在高錳酸鉀催化下進(jìn)行氧化反應(yīng)，經(jīng)蒸發(fā)脫鹽及精餾得水合肼。國內(nèi)原有較大的生產(chǎn)廠家有：湖南株州化工集團(tuán)公司(6000噸/年)、宜賓天源集團(tuán)公司(5000噸/年)等。1.1.1.5尿囊素尿囊素的分子式為C4H6O3N4，在日用化工和化妝品領(lǐng)域，被列為優(yōu)良劑；農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，可作為植物生長調(diào)節(jié)劑；能和許多物質(zhì)行程絡(luò)合物或者發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生特殊功能的新產(chǎn)品。尿囊素還是生產(chǎn)各種復(fù)合肥、徽肥、緩效肥及稀土肥不可缺少的原料。其生產(chǎn)方法：尿素與乙醛在酸性介質(zhì)中在一定溫度和攪拌狀態(tài)下，反應(yīng)生成尿囊素白色沉淀，冷卻、過濾、洗滌、重結(jié)晶得到產(chǎn)品。目前世界生產(chǎn)能力為5萬噸/年，需求量約15-20萬噸/年。我國從20世紀(jì)80年代開始研究和發(fā)展尿囊素，90年代開始形成生產(chǎn)能力，但生產(chǎn)廠家少，尿囊素市場貨緊價俏，市場前景廣闊。目前每生產(chǎn)1t尿囊素就要消耗1.5t尿素，其原料費(fèi)都在5.5萬元/噸左右，售價在9萬元/噸以上。1.1.1.6縮二脲縮二脲由尿素縮合而得，是無味、毒性極低的非蛋白氮化物，也是性能優(yōu)良的動物飼料添加劑，在國外應(yīng)用比較廣泛?？s二脲可作長效緩釋肥料；而且還具有防止雜草的作用。在醫(yī)藥領(lǐng)域，縮二脲及其衍生物可用作安眠藥和鎮(zhèn)靜劑，并具有利尿和降低血壓的功能。另外，縮二脲還可制備纖維漂白劑、涂料助劑、去垢劑、合成樹脂發(fā)泡劑、粘合劑、潤滑油添加劑和燃料等。國內(nèi)較大的生產(chǎn)廠家有：南昌電化公司(5000噸/年)等。1.1.1.7尿烷尿烷又名氨基甲酸乙脂，無色無臭晶體或白色結(jié)晶粉末。主要用作醫(yī)藥、農(nóng)藥、香料的中間體，可用于安眠劑、鎮(zhèn)靜劑、馬錢子堿及間苯二酚的解毒劑、殺菌劑、針?biāo)幹軇┖陀∪竟I(yè)的著色劑，還可制抗癌藥物。其生產(chǎn)方法是：由乙醇和尿素加入反應(yīng)器，在一定溫度下加入硝酸，然后再加入亞硝酸鈉，一定溫度下攪拌反應(yīng)2h，稍降溫再加入硫酸，反應(yīng)10h，降溫過濾，濾液回收乙醇然后減壓蒸餾得到粗產(chǎn)品，經(jīng)活性炭脫色，過濾，冷卻結(jié)晶，干燥得成品。國外生產(chǎn)商有美國Spectrum化學(xué)公司等。國內(nèi)較大的生產(chǎn)廠家有：江都市新化化工公司(500噸/年)、北京北化精細(xì)化學(xué)品公司(200噸/年)等。1.1.1.8氨基磺酸氨基磺酸為無色斜方晶系結(jié)晶或白色結(jié)晶，無臭，溶于水﹑液氨，微溶于甲醇，不溶于乙醇、乙醚等有機(jī)溶劑及二氧化碳，水溶液是強(qiáng)酸，有毒。它可用作合成甜味劑、除草劑和防腐劑的原料、金屬及陶瓷表面清洗劑，其腐蝕性較其他無機(jī)酸?。辉诜治龌瘜W(xué)中用作酸量滴定法的基準(zhǔn)試劑；用作纖維、紙張和木材的漂白劑和柔軟劑；水處理的殺菌劑；氨基磺酸的銨鹽可作紙張及合成纖維的阻燃劑；也可用于游泳池中的氯氣與次氯酸的穩(wěn)定劑等。其生產(chǎn)方法為：將過量的發(fā)煙硫酸加入倒反應(yīng)釜中，攪拌降溫至20~40℃，開始加入按比例混合好的硫酸和尿素，加料結(jié)束后，在20℃左右攪拌8h。再逐漸升溫至70~國內(nèi)較大的生產(chǎn)廠家有：廣州廣氮氨基磺酸公司(1.2萬噸/年)、遵化市第三化工廠(7000噸/年)等。1.2三聚氰胺1.2.1國外市場生產(chǎn)情況世界上三聚氰胺的生產(chǎn)主要集中在日本、美國、西歐等發(fā)達(dá)地區(qū)，裝置的生產(chǎn)能力都在3萬-6萬噸/年，其余裝置也大都在年產(chǎn)萬噸以上。目前世界上三聚氰胺裝置總生產(chǎn)能力約為113萬噸/年。全球生產(chǎn)能力西歐占36%、美國占11%、日本占10.6%、其他國家占42.4%，荷蘭﹑美國﹑日本是世界上最主要的三聚氰胺生產(chǎn)國和出口國，占全球總生產(chǎn)能力的1/3以上。其中日本日產(chǎn)化學(xué)生產(chǎn)能力4.6萬噸/年，采用自己開發(fā)的尿素高壓法生產(chǎn)技術(shù)，共有四套生產(chǎn)裝置；三井東亞化學(xué)公司生產(chǎn)能力3萬噸/年，有兩套裝置，一套為美國氰胺公司的高壓法工藝（1萬噸/年），另一套為巴斯夫公司的常壓法工藝（2萬噸/年）三菱油化公司生產(chǎn)能力3萬噸/年，分別采用巴斯夫常壓法和美國氰胺公司高壓法。美國生產(chǎn)能力12萬噸/年，自用7萬噸，出口5萬噸。1.2.2國內(nèi)市場生產(chǎn)情況我國第一套三聚氰胺生產(chǎn)裝置于1958年投產(chǎn)，規(guī)模為100噸/年，這套裝置的投產(chǎn)標(biāo)志著我國三聚氰胺工業(yè)開始起步。我國三聚氰胺的生產(chǎn)盡管起步比較晚，但發(fā)展速度非?？欤壳耙殉蔀槭澜缟习l(fā)展速度最快的國家。我國三聚氰胺產(chǎn)量超過3萬噸/年的企業(yè)達(dá)到9家，合計產(chǎn)能47.1萬噸/年，占國內(nèi)總產(chǎn)能的49.6%；年產(chǎn)量超過3萬噸/年的企業(yè)有5家，合計產(chǎn)能21.87萬噸，占國內(nèi)總產(chǎn)量的35.3%，這些企業(yè)不僅產(chǎn)量大，而且還具備了生產(chǎn)技術(shù)先進(jìn)、生產(chǎn)設(shè)備一流、產(chǎn)品純度高、品牌知名度大的特點(diǎn)，代表了我國三聚氰胺產(chǎn)業(yè)的最高生產(chǎn)水平。2005年我國共有生產(chǎn)廠家106家，總產(chǎn)能58.8萬噸/年，占亞洲總產(chǎn)能的62.4%，占全球總產(chǎn)能的36.2%左右。2005年我國三聚氰胺產(chǎn)量為33.8萬噸，占亞洲產(chǎn)量的51.2%，占全球總產(chǎn)量的23.6%。2005年歐洲三聚氰胺裝置開工率為95.60%，我國開工率為57.5%。說明我國三聚氰胺產(chǎn)業(yè)廠家數(shù)量雖然眾多，但大多規(guī)模小、技術(shù)不夠先進(jìn)、開工不足、產(chǎn)量小，缺乏競爭力。經(jīng)過50年的發(fā)展，到2008年，我國三聚氰胺產(chǎn)能達(dá)到95萬噸/年，產(chǎn)量62萬噸。2009年我國的生產(chǎn)能力雖有下降但也達(dá)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(jì)危機(jī)的影響，2009年產(chǎn)能有所下降，但是50年的風(fēng)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]。1.3三聚氰胺樹脂 1.3.1三聚氰胺樹脂的合成三聚氰胺甲醛樹脂（melamine-formaldehyderesin），三聚氰胺與甲醛反應(yīng)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(yīng)，制品為不溶不熔的熱固性樹脂。習(xí)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(jìn)一步縮合成線性樹脂。反應(yīng)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(yīng)速率影響極大。上述反應(yīng)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。1.3.2三聚氰胺樹脂及其下游產(chǎn)品的應(yīng)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(xué)腐蝕、有良好的絕緣性能、光澤度和機(jī)械強(qiáng)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：1.3.2.1三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(shí)感，無臭無味和無色性能，使其在飾面人造板的應(yīng)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?dú)庖莩?，使制品具有自熄滅性。MF樹脂一般用于浸漬紙，因此當(dāng)浸膠紙張?jiān)偻ㄟ^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(xué)品、耐機(jī)械力和衛(wèi)生性能好的如廚房、實(shí)驗(yàn)室、醫(yī)院的裝飾層壓板中等等。1.3.2.2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(diǎn)。產(chǎn)品指標(biāo)優(yōu)于國內(nèi)同類產(chǎn)品，達(dá)到進(jìn)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(jìn)口產(chǎn)品用于高濃度刮刀或汽刀涂布紙機(jī)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(qiáng)度、干強(qiáng)度和抗?jié)衲Σ列阅艿膶Ｓ弥鷦?，它可以廣泛應(yīng)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(xué)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(qiáng)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(dá)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。1.3.2.3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(qiáng)度和抗水性能。1.3.2.4人造板用部分或全部替代脲醛樹脂用耐沸水煮高強(qiáng)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。1.3.2.5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(qiáng)、硬度高、耐老化、耐腐蝕的特點(diǎn)。1.3.2.6三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(qiáng)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(diǎn)，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(shè)備等的高級絕緣材料。1.3.2.7三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?dú)?，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(diǎn)，是現(xiàn)今最具發(fā)展?jié)摿Φ呐菽芰现?。目前，三聚氰胺泡沫已廣泛應(yīng)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(yīng)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(jī)可減重300kg，大大提高了燃油經(jīng)濟(jì)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(yīng)用將會呈現(xiàn)百花齊放的態(tài)勢1.3.2.7其他應(yīng)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?dú)?，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(qiáng)、耐水、耐熱等特點(diǎn)；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(diǎn)。1.4三聚氰胺泡沫塑料三聚氰胺泡沫是一種開孔率高達(dá)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(jī)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]。1.4.1三聚氰胺泡沫塑料的特性1.4.1.1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10kg/m3的三聚氰胺泡沫塑料的開孔率高達(dá)99%以上，這使得聲波能方便有效地進(jìn)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1.4.1.2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?xì)怏w氮?dú)猓梢愿艚^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。1.4.1.3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1801.4.1.4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4～12kg/m3，其開孔率高達(dá)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(dú)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。1.4.1.5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(xué)結(jié)構(gòu)和交聯(lián)體系使其具有獨(dú)特的化學(xué)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(dá)到食品衛(wèi)生級要求，這些特點(diǎn)使其在日用化學(xué)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(yīng)用。1.4.1.6二次加工性三聚氰胺泡沫體可以通過切、削、鏇等機(jī)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(qiáng)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(fù)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(fù)合制品、鋁箔與蜜胺泡沫塑料復(fù)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(fù)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]。1.4.2三聚氰胺泡沫塑料的應(yīng)用1.4.2.1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(xué)構(gòu)件被應(yīng)用于火箭發(fā)射裝置的有效載荷區(qū)域。這樣的設(shè)置可以減少聲學(xué)壓力，從而可以很好的保護(hù)運(yùn)輸中的高度靈敏儀器設(shè)備，例如人造衛(wèi)星。三聚氰胺泡沫塑料制作的覆蓋著鋁箔或防水無紡布的聲學(xué)構(gòu)件被應(yīng)用于艦艇發(fā)動機(jī)艙噪聲處理?？蜋C(jī)配套生產(chǎn)商已經(jīng)利用三聚氰胺泡沫塑料來填充航空座椅，除了利用其優(yōu)異的吸聲和阻燃特性外，含有三聚氰胺泡沫的航空座椅要比傳統(tǒng)座椅輕很多。1.4.2.2工業(yè)保溫通過外形機(jī)械切割，三聚氰胺泡沫塑料可以被加工成用于管道保護(hù)的絕熱層材料。在提供隔熱功能的同時，能源損失得到控制，維修也變得簡化，噪音級別的降低也得以實(shí)現(xiàn)。其承受高溫的能力（長時間工作溫度約為150℃，短期高峰溫度可以達(dá)到200℃）；承受低溫能力（長時間工作溫度約為1.4.2.3設(shè)備裝置和空調(diào)系統(tǒng)出色的吸音功能和可靠的防火特性是三聚氰胺泡沫塑料最重要的優(yōu)勢所在，使其可以在空調(diào)設(shè)備的通風(fēng)循環(huán)系統(tǒng)的降噪方面得到應(yīng)用。風(fēng)扇罩的內(nèi)壁也可以安裝三聚氰胺泡沫塑料材料以降低噪音級別，它的低熱能傳導(dǎo)性和耐高溫性可以保證其發(fā)揮重要的作用。1.4.2.4清潔領(lǐng)域三聚氰胺泡沫塑料以其無毒衛(wèi)生、去除頑固污漬的神奇功效，被世界著名日用品商稱為“神奇海綿”，風(fēng)靡全球。產(chǎn)品特點(diǎn)：是全新環(huán)保產(chǎn)品，其組成顆粒的直徑微小，顆粒為六棱體，具有超強(qiáng)的清除能力。適用范圍：適用于電腦、鍵盤、傳真機(jī)、電話機(jī)、復(fù)印機(jī)、打印機(jī)、彩電、冰箱等各種電器、電子設(shè)備產(chǎn)品以浴缸、水龍頭、廚具、沙發(fā)、桌椅、門窗、壁紙等多種生活用品的去漬除塵[12]。1.4.3三聚氰胺泡沫塑料在國內(nèi)外的發(fā)展1.4.3.1國外的發(fā)展?fàn)顩r最早研究蜜胺泡沫的是德國的巴斯夫公司，早在上世紀(jì)80年代就開始研究并申請了大量專利。其揭示了蜜胺泡沫塑料的發(fā)泡物理原理和技術(shù)細(xì)節(jié)，而后陸續(xù)實(shí)現(xiàn)了軟質(zhì)和硬質(zhì)泡沫的產(chǎn)業(yè)化，但對其他國家采取了嚴(yán)格的技術(shù)保密，硬質(zhì)板材在國內(nèi)至今尚未出現(xiàn)。為了增強(qiáng)韌性，F(xiàn)rank等[13]使用三元醇類物質(zhì)進(jìn)行樹脂的改性，使獲得的泡沫彈性韌性方面得到了不小的提升,但是在使用后，產(chǎn)品的性能仍然無法滿足實(shí)際需要。通過多年來不懈的努力研究，1985年Mahnke[14]率先公開了一種可滿足實(shí)際使用要求的泡沫生產(chǎn)工藝，在樹脂中添加適量的亞硫酸氫鈉,提高樹脂的親水性,同時加入少量的阻燃劑、增塑劑、氧化物等助劑，用CO2和NH3等作為發(fā)泡劑，得到了各種性能相當(dāng)優(yōu)良的可阻燃的蜜胺泡沫塑料。此外1994年Juergen[15]等通過用柔性碳鏈取代三聚氰胺氨基上氫原子的方法改善泡沫的脆性，雖有所改善但仍未解決實(shí)際使用問題。日本學(xué)者在蜜胺泡沫制備工藝方面做了大量的研究。1995年Yasuo將蜜胺與甲醛物質(zhì)的量比按照1：3，pH值為8.0-9.0的條件下制得預(yù)發(fā)泡樹脂，再將其與發(fā)泡劑、乳化劑、固化劑和改性劑充分混均質(zhì)后，與150℃條件下加熱3h，制得容80kg/m的泡沫塑料。后來又改進(jìn)工藝,在樹脂中添加異氰酸酯和硅烷偶聯(lián)劑制得了密度更小的泡沫塑料,密度約為35kg/m,同時還使得蜜胺防火性能得到提升。2003年日本學(xué)者通過熱壓的方法制備泡沫體。操作方法是將已制備好的蜜胺泡沫塑料在2001.4.3.2國內(nèi)的發(fā)展?fàn)顩r國內(nèi)首套年產(chǎn)10萬m3三聚氰胺泡沫塑料裝置在中原大化公司濮陽綠寰宇化工有限公司建成并投產(chǎn)。是一家集工、科、貿(mào)于一體的國有大型現(xiàn)代化化工企業(yè)，此項(xiàng)目擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的重大自主創(chuàng)新成果，打破了該技術(shù)被國外長期壟斷的局面，填補(bǔ)了國內(nèi)的空白。河南昊華駿化集團(tuán)股份有限公司投資1687萬美元，采用合資方式，擬建設(shè)年產(chǎn)2.0×105m3三聚氰胺泡沫塑料裝置及配套設(shè)施，主產(chǎn)品是三聚氰胺泡沫塑料，預(yù)計年產(chǎn)值2.5億元，利稅7500萬元。該項(xiàng)目現(xiàn)已列入河南省“十一五”煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃[17]。2010年舉辦的“中國三聚氰胺及下游產(chǎn)業(yè)開發(fā)推進(jìn)峰會”，會上，來自河南煤化集團(tuán)中原大化公司指出，在三聚氰胺下游產(chǎn)業(yè)應(yīng)用上，三聚氰胺泡沫產(chǎn)品潛力巨大，市場前景廣闊。三聚氰胺泡沫塑料工業(yè)化項(xiàng)目通過國家技術(shù)鑒定，其在中國的應(yīng)用也取得了長遠(yuǎn)的進(jìn)步。國產(chǎn)最大的火車機(jī)車、動車都應(yīng)用了國產(chǎn)三聚氰胺泡沫；上海世博會議中心也采用了國產(chǎn)三聚氰胺泡沫；廣州亞運(yùn)會國產(chǎn)磁懸浮列車設(shè)計上應(yīng)用了國產(chǎn)三聚氰胺泡沫；大型艦船、高級轎車應(yīng)用上了國產(chǎn)三聚氰胺泡沫。全球三聚氰胺泡沫年消費(fèi)量40萬m3，預(yù)計5年后全球用量將達(dá)到100萬～200萬m3，產(chǎn)業(yè)鏈價值1001.5研究的意義和內(nèi)容1.5.1研究的意義隨著國內(nèi)的尿素產(chǎn)量越來越大，而尿素用量卻增長緩慢，因此需要發(fā)展尿素的下游產(chǎn)品，既可以解決尿素過剩的局面，也可使產(chǎn)業(yè)鏈更加豐富。然而尿素的下游產(chǎn)品三聚氰胺也出現(xiàn)了生產(chǎn)過剩的狀況時，需要發(fā)展三聚氰胺的下游產(chǎn)品。三聚氰胺樹脂泡沫材料是近十年來出現(xiàn)的一有極高開孔率、三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的新型泡沫塑料優(yōu)異的阻燃吸聲、保溫及二次加工性能,且耐濕熱、安全衛(wèi)生性能好[18]。若能利用三聚氰胺甲脂的上述優(yōu)點(diǎn)，開發(fā)一種具有自身阻燃性能的保溫材料，將極大的促進(jìn)建筑保溫材料的發(fā)時，也能為環(huán)保和節(jié)能減耗做出巨大貢獻(xiàn)。1.5.2研究的內(nèi)容本文通過實(shí)驗(yàn)的方法，研究甲醛/三聚氰胺配比對三聚氰胺甲醛樹脂的合成的影響研究，從而確定合成三聚氰胺樹脂的最佳配比，以及溫度，反應(yīng)時間。同時也研究三聚氰胺泡沫塑料發(fā)泡配方配比比及分析發(fā)泡不理想原因。

第2章實(shí)驗(yàn)部分2.1實(shí)驗(yàn)藥品表2.1實(shí)驗(yàn)藥品藥品名稱規(guī)格生產(chǎn)廠家三聚氰胺工業(yè)品河南省中原大化集團(tuán)有限公司甲醛分析純37%孟津縣平樂鎮(zhèn)尤村氫氧化鈉分析純天津市北方天醫(yī)化學(xué)試劑廠十二烷基硫酸鈉分析純北京市東環(huán)聯(lián)合化工廠碳酸氫鈉分析純天津市大茂化學(xué)試劑廠氯化銨分析純天津市元力化工有限公司2.2實(shí)驗(yàn)儀器表2.2實(shí)驗(yàn)儀器儀器名稱型號生產(chǎn)廠家電動攪拌器JB-50上海昌吉地質(zhì)儀器有限公司恒溫水浴鍋DZKW-D-4金壇市杰瑞爾電器有限公司鼓風(fēng)干燥箱BGZ-30上海博訊實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠電子天平CP214奧豪斯儀器（上海）有限公司熱重穩(wěn)定分析儀DTG-60(H)日本島津設(shè)計所紅外光譜儀SpectrumR*1美國PerkinEimer公司旋轉(zhuǎn)式粘度計NDJ-4上海天平儀器廠此外還有冷凝管，溫度計，三口燒瓶，燒杯，量筒，PH試紙等。2.3制備工藝2.3.1三聚氰胺樹脂的合成原理（2-1）2.3.2三聚氰胺甲醛樹脂的合成將一定量的甲醛溶液加到裝配有攪拌器、冷凝管、溫度計的三口燒瓶中，開動攪拌器，并打開水浴對三口燒瓶加熱，用質(zhì)量分?jǐn)?shù)30%的氫氧化鈉調(diào)節(jié)PH至8.5~9.5，調(diào)節(jié)過程中溫度緩慢升溫至80℃；待甲醛溶解后加入三聚氰胺，溫度緩慢升至85~90℃，PH2.3.3三聚氰胺甲醛泡沫塑料的制備將十二烷基硫酸鈉、碳酸氫鈉及氯化銨成比例的加入三聚氰胺樹脂中，攪拌均勻后放入烘干箱中，溫度為80℃烘干2小時，接著溫度1202.4粘度測試?yán)眯D(zhuǎn)粘度計對三聚氰胺樹脂進(jìn)行粘度測試。將所合成的樹脂倒入燒杯中，恒溫至25℃，使用旋轉(zhuǎn)粘度計，使待測溶液沒過轉(zhuǎn)子刻度，打開粘度計，待轉(zhuǎn)盤刻度轉(zhuǎn)32.5熱重分析利用島津熱重穩(wěn)定分析儀對三聚氰胺甲醛樹脂進(jìn)行TG分析，測試樹脂材料受熱分解所產(chǎn)生的重量變化，分析其耐熱和耐高溫性能。2.6紅外光譜分析采用紅外光譜儀對合成的三聚氰胺樹脂泡沫塑料作紅外光譜分析，可觀察其基團(tuán)鍵接情況和特征譜團(tuán)，從而推斷其內(nèi)部結(jié)構(gòu)。具體操作為：用壓片法制備試樣，取適量溴化鉀粉末和5mg左右的試樣在瑪瑙研缽中，混勻并研細(xì)，然后用粉末壓片機(jī)在15MPa下壓至5min制成測試所用樣品，然后測試。第3章結(jié)果與討論3.1對三聚氰胺樹脂合成的研究3.1.1甲醛/三聚氰胺配比對三聚氰胺甲醛樹脂合成的影響3.1.1.1反應(yīng)物的不同配比對三聚氰胺甲醛樹脂粘度的影響表3.1甲醛與三聚氰胺不同配比對樹脂合成的影響n(甲醛)/n(三聚氰胺)三聚氰胺樹脂的粘度（mPa·s）3.51410312802.52830570由表3.1可知，F(xiàn)/M在2.0~3.5內(nèi)，隨著甲醛/三聚氰胺配比的增加，三聚氰胺甲醛樹脂的黏度逐漸增大，當(dāng)F/M≤3.0時，隨著F/M的增加，黏度明顯增大；當(dāng)F/M＞3.0時，隨著F/M增加，黏度變化不大。據(jù)有關(guān)資料顯示，這是由于當(dāng)F/M≤3.0時，甲醛和三聚氰胺反應(yīng)的位阻較小，三聚氰胺和甲醛反應(yīng)完全，樹脂黏度隨著甲醛量的增加而增大；當(dāng)F/M＞3.0時，此時空間位阻影響到了三聚氰胺和甲醛的化學(xué)反應(yīng)，進(jìn)一步反應(yīng)將變得很困難。當(dāng)F/M=3.0時，黏度達(dá)到1280mPa.S，三聚氰胺甲醛樹脂的黏度在1000~10000mPa.S適合發(fā)泡[22]。因此三聚氰胺樹脂的最佳配比n(甲醛)/n(三聚氰胺)為1:3。3.1.1.2反應(yīng)物的不同配比對三聚氰胺甲醛泡沫塑料泡孔結(jié)構(gòu)的影響表3.2甲醛與三聚氰胺不同配比對樹脂合成的影響n(甲醛)/n(三聚氰胺)發(fā)泡效果3.5可發(fā)，泡沫細(xì)膩，有輕微縮泡現(xiàn)象3可發(fā)，泡沫細(xì)膩2.52可發(fā)，泡沫細(xì)膩，內(nèi)部有部分氣孔可發(fā)，泡沫細(xì)膩，內(nèi)壁有部分氣孔由表3.2可知，甲醛/三聚氰胺的配比對三聚氰胺甲醛泡沫塑料的開孔結(jié)構(gòu)影響不是很顯著，三聚氰胺甲醛泡沫塑料的“泡孔”都是開孔。當(dāng)F/M=3.0時，三聚氰胺甲醛泡沫“泡孔”緊密，開孔均勻，樹脂發(fā)泡充分。3.1.2反應(yīng)時間對三聚氰胺樹脂合成的影響在其它條件相同時,反應(yīng)時間對三聚氰胺樹脂產(chǎn)率的影響。表3.3反應(yīng)時間對樹脂合成的影響反應(yīng)時間（min）三聚氰胺樹的粘度（mPa·s）601280801520由表3.3可知，延長反應(yīng)時間可以提高三聚氰胺樹脂粘度，但延長反應(yīng)時間帶來的變化并不顯著。綜合考慮能耗因素，反應(yīng)時間以60min為宜。3.2三聚氰胺泡沫塑料的研究3.2.1合成三聚氰胺甲醛樹脂出料方式對三聚氰胺泡沫塑料的影響表3.4反應(yīng)時間對樹脂合成的影響出料方式發(fā)泡效果出料后升溫泡沫細(xì)膩，但泡沫均勻，有部分氣孔降溫出料泡沫細(xì)膩，較均勻由表3.4可知,降溫出料的三聚氰胺樹脂所制得泡沫塑料較好，泡沫更均勻且豐富。3.2.2三聚氰胺泡沫塑料合成配比研究為了探究三聚氰胺泡沫塑料合成配比，在相同物質(zhì)的量的三聚氰胺樹脂條件下，乳化劑（十二烷基硫酸鈉）、固化劑（氯化銨）及發(fā)泡劑（碳酸氫鈉）的摩爾比見表3.5。表3.5乳化劑、固化劑及發(fā)泡劑的摩爾比對樹脂發(fā)泡的影響組一二三四五十二烷基硫酸鈉2.22.22.22.22.2氯化銨9.59.59.5155碳酸氫鈉127.639.59.5表3.6乳化劑、固化劑及發(fā)泡劑的摩爾比對樹脂發(fā)泡的影響組發(fā)泡效果一發(fā)泡膨脹劇烈，有部分氣孔已破裂發(fā)泡成型較好，泡沫膨脹體積均勻，泡孔尺寸均一，泡沫細(xì)膩有縮泡現(xiàn)象，泡孔較少，發(fā)泡不均勻泡沫體積小，泡孔較多泡沫坍塌，成型效果不佳二三四五由表3.6可知，碳酸氫鈉的量增加會使泡沫膨脹更劇烈，但會容易破裂，固化劑用量較少會使泡沫坍塌，泡沫成型效果不佳，但是固化劑用量的增加又會使泡沫體積會變小，發(fā)泡乳化劑，固化劑及發(fā)泡劑的最佳比例是2.2:9.5:7.6。3.3紅外光譜分析圖3.1三聚氰胺樹脂紅外光譜圖從圖3.1中可看出，3475.70cm-1處對應(yīng)的是三嗪環(huán)相連的γ(NH)鍵[22]的伸縮振動峰；1357.04cm-1對應(yīng)的是三聚氰胺和甲醛縮聚體系中的三嗪環(huán)的特征振動吸收峰；1566.76cm-1處對應(yīng)的是三嗪環(huán)中γ(C–N)+δ（NH）的特征吸收峰，以上的幾個吸收峰是三聚氰胺特有的。此外，831.43cm-1處為醚鍵CH3.4熱重分析圖3.2三聚氰胺樹脂熱重分析圖圖3.2可知，樣品失重大致分為三個區(qū)域：第一區(qū)域?yàn)槭覝氐?90℃；第二區(qū)域?yàn)?90~415第一區(qū)域：室溫到390℃第二區(qū)域：390~415℃，共失重8%，在這個溫度區(qū)域內(nèi)樹脂中第三區(qū)域：415~758℃3.5對發(fā)泡不理想的探究3.5.1溫度的影響本文進(jìn)行發(fā)泡的三聚氰胺樹脂是加熱到803.5.2發(fā)泡劑的影響本文所使用的發(fā)泡劑是碳酸氫鈉，而碳酸氫鈉所產(chǎn)生的泡沫較小，工業(yè)上所采用的是鼓入反應(yīng)器中氣體使其發(fā)泡，鼓入氣體的氣流均勻且便于控制，因此泡沫較大而且均勻。3.5.3乳化劑的影響本文所采用的乳化劑是十二烷基硫酸鈉，其用量是100份三聚氰胺樹脂對應(yīng)1.5到4份，但是實(shí)驗(yàn)所制得的泡沫塑料與工業(yè)級樣品相比，泡沫較小、脆性大。因此可能需加大乳化劑用量或換其他乳化劑進(jìn)行實(shí)驗(yàn)結(jié)果會更好。結(jié)論本實(shí)驗(yàn)通過對三聚氰胺甲醛樹脂的合成工藝的研究和對三聚氰胺泡沫塑料的制備，優(yōu)選出較佳的制備工藝條件；并對其進(jìn)行了相關(guān)測試?？偨Y(jié)歸納為以下結(jié)論：（1）三聚氰胺樹脂合成時，根據(jù)粘度測試，，三聚氰胺和甲醛的最佳摩爾比是1:3時，發(fā)泡成型較好。三聚氰胺樹脂合成的最佳反應(yīng)時間是60min。（2）三聚氰胺發(fā)泡塑料制備時，乳化劑（十二烷基硫酸鈉）∶固化劑（氯化銨）∶發(fā)泡劑（碳酸氫鈉）=2.2∶9.5∶7.6為較好的配比。發(fā)泡時需要在三聚氰胺樹脂降溫出料后加入發(fā)泡材料，能保證泡沫的均勻。（3）本實(shí)驗(yàn)所制得的發(fā)泡塑料沒有工業(yè)發(fā)泡塑料泡沫大且均勻的原因?yàn)椋何床捎霉I(yè)上所用的鼓入氣體發(fā)泡；本實(shí)驗(yàn)的發(fā)泡配方不完整，無法做到工業(yè)級的發(fā)泡塑料的柔軟有彈性。參考文獻(xiàn)崔文科．尿素下游產(chǎn)品的開發(fā)應(yīng)用[J]．化工科技市場，2010，33(3)：20-24．黃洋俊．三聚氰胺產(chǎn)需現(xiàn)狀與發(fā)展[J]．遼寧化工，2001，(6)：311-315．崔文科．尿素下游產(chǎn)品的開發(fā)應(yīng)用[J]．等．尿素下化工科技市場，2010，33(3)：20-24．宋新杰，田恒水，潘鶴林，等．尿素下游產(chǎn)品開發(fā)及應(yīng)用[J]．化學(xué)工業(yè)與工程，2000，17(1)：57-59．張杰．三聚氰胺的生產(chǎn)技術(shù)和市場分析[J]．化學(xué)中間體，2011，08(5)：20-24.楊國華，黃以名，劉土生．國內(nèi)外氨基模塑料的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J]．熱固性樹脂,2006，21(1)：49-52．喬建芬．三聚氰胺生產(chǎn)技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展[J]．煤化工，2003，104-105．王偉．新型泡沫塑料三聚氰胺泡沫的應(yīng)用[J]．化學(xué)工程師，2011，(3)：39-41．張建勛．三聚氰胺泡沫塑料應(yīng)用前景看好[N]．中國化工報．2007-04-13．苑改紅，王憲成，侯培中等．三聚氰胺泡沫塑料的吸聲性能[J]．機(jī)械工程材料，2007，31(9)：55-57．王偉．新型泡沫塑料三聚氰胺泡沫的應(yīng)用[J]．化學(xué)工程師，2011，(3)：39-41．汪家銘．三聚氰胺生產(chǎn)現(xiàn)狀及市場分析[J]．川化，2008．(2)：1-5．FrankRS，AlexJM．Aminotriazine-aldehydefoammodifiedwithaprimarytriol：US,3093600[P]．1963-06-11.HaraldM，F(xiàn)rankPW，eta1．Resilientfoambasedonamelamine-formaldehydecondensate：US，4540717[P]．1985-09-10．KargoshaK，AhmadiSH，MausourianM，eta1．SimultaneousdeterminationofonenonionicandanionicsurfactantsusingFouriertransforminfraredspectrometryandmultivariateanalysis[J]．Talanta，2008，75(2):589-593．[16]劉平飛．三聚氰胺樹脂泡沫塑料的研究應(yīng)用進(jìn)展[J]．山東化工，2012，(41)：60-61．[17]汪家銘．三聚氰胺泡沫塑料發(fā)展現(xiàn)狀及應(yīng)用前景[J]．石油化工技術(shù)與經(jīng)濟(jì)，2011，(27)：58．[18]汪家銘．三聚氰胺泡沫塑料生產(chǎn)工藝及技術(shù)進(jìn)展[J]．精細(xì)化工原料及中間體，2011，(4)：23-26．[19]苑改紅，王憲成，侯培中，等．三聚氰胺泡沫塑料的吸聲性能[J]．機(jī)械工程材料，2007．[20]謝丹，徐強(qiáng)，等．微波輻射制備蜜胺泡沫塑料[J]．合成樹脂及塑料，2010，27(3)：42．[21]孫瑞朋，金鐵玲，儲富祥，等．現(xiàn)代化工[J]．甲醛/三聚氰胺配比對三聚氰胺甲醛泡沫塑料性能的影響研究，2011，31(31)：32-34．[22]相益信，馮紹華，王偉．三聚氰胺甲醛樹脂泡沫制備的研究[J]．現(xiàn)代塑料加工應(yīng)用，2011．[23]董慶年著．紅外光譜法[M]．北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1979．目錄TOC\o"1-2"\h\z第一章項(xiàng)目的意義和必要性 11.1項(xiàng)目名稱及承辦單位 11.2項(xiàng)目編制的依據(jù) 11.3肺寧系列產(chǎn)品的國內(nèi)外現(xiàn)狀 21.4產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)度分析 31.5項(xiàng)目的市場分析 4第二章項(xiàng)目前期的技術(shù)基礎(chǔ) 82.1成果來源及知識產(chǎn)權(quán)情況，已完成的研發(fā)工作 82.3產(chǎn)品臨床試驗(yàn)的安全性和有效性 8第三章建設(shè)方案 233.1建設(shè)規(guī)模 233.2建設(shè)內(nèi)容 233.3產(chǎn)品工藝技術(shù) 233.5產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) 293.6土建工程 373.7主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 39第四章建設(shè)內(nèi)容、地點(diǎn) 414.1建設(shè)內(nèi)容及建設(shè)規(guī)模 414.2建設(shè)地點(diǎn) 414.3外部配套情況 44第五章環(huán)境保護(hù)、消防、節(jié)能 465.1環(huán)境保護(hù)