论文总字数：13644字
目 录
1.背景概述 5
1.1 国内外应用调研 5
1.2 三聚氰胺树脂的特点 5
1.2.1 优点 5
1.2.1 缺点 5
1.3 改性研究进展 6
1.4 研究设计 7
1.5 研究内容及意义 7
2.改性机理 8
2.1 聚乙烯醇26-99对三聚氰胺树脂的改性机理 8
2.2 聚乙二醇对三聚氰胺树脂的改性机理 8
3.材料与方法 9
3.1仪器 9
3.2实验试剂及材料 9
3.3实验方法 9
3.4指标检测 10
3.4.1 内结合强度测定 10
3.4.2 耐水性测定 11
3.4.3 储存稳定性测定 11
3.4.4 固含量测定 11
4.实验结果与讨论 12
4.1改性剂对三聚氰胺树脂内结合强度的影响 12
4.1.1 未改性三聚氰胺树脂内结合强度 12
4.1.2 聚乙烯醇改性三聚氰胺树脂内结合强度 12
4.1.3 聚乙二醇改性三聚氰胺树脂内结合强度 12
4.2改性剂对三聚氰胺树脂耐水性的影响 13
4.3改性剂对三聚氰胺树脂储存稳定性的影响 14
4.4改性剂对三聚氰胺树脂固含量的影响 14
5.小结 15
参考文献： 16
三聚氰胺树脂的改性研究
李琪
, China
Abstract:Melamine resin process of tableware decal application storage stability is poorer, weak water resistance. Through experiment this paper discusses the adding polyethylene glycol (PEG), polyvinyl alcohol (PVA) modifier to modification of melamine resin, overcomes the drawback of original melamine resin. Experiment shows that polyethylene glycol (PEG) with melamine resin when the mass ratio of 1:2 to improve its bond strength by 77.33%. Polyvinyl alcohol with melamine resin mass ratio was 0.067:1 to improve its bond strength by 50.29%. Water resistance of the modified melamine resin, at room temperature, 60 ℃ and boiling water soak for half an hour, does not have glue phenomenon prolong storage time for a month. When join too small, polyethylene glycol (PEG), polyvinyl alcohol resin adhesive effect is not obvious; Join the amount is too much, state system can easily be cement, the viscosity is too large, lose their ability to use.
Keywords:melamine resin modified polyvinyl alcohol polyethylene glycol
1.背景概述
1.1 国内外应用调研
三聚氰胺树脂即三聚氰胺与甲醛的加成缩聚产物，是一种较为重要的氨基树脂[1]，是较早工业化的聚合物化工产品之一。1935年德国Hnkel取得了三聚氰胺树脂的首份专利，1939年在美国最先实现工业化生产[2]。虽然单纯的三聚氰胺树脂就可用作胶黏剂，但是固化后的胶层较脆，容易开裂，不耐冲击，因此实际使用的多为经过改性的三聚氰胺树脂胶黏剂。
三聚氰胺树脂生产成本较高，在使用上受到一定的限制，但近年来随着化学工业的发展，该种胶黏剂的生产和使用也逐渐增多，主要用于装饰板生产和对脲醛树脂等胶黏剂的改性等方面。
三聚氰胺树脂是氨基树脂胶的一种，它包括三聚氰胺甲醛树脂和三聚氰胺尿素甲醛树脂，该种胶黏剂的耐热性和耐水性都高于酚醛树脂和脲醛树脂胶黏剂[3]。三聚氰胺树脂化学活性大，固化快，不需要加固化剂即可加热固化和常温固化。三聚氰胺本身熔点高，产品热稳定性能好[4]。
三聚氰胺树脂所制成的产品与脲醛树脂制成的产品相比较，硬度和耐磨性更强，而且耐沸水，耐化学药物性和电绝缘性等性能也都较好。但固化后的胶层脆，所以一般不单独使用[3]。
三聚氰胺树脂的贮存期较短，一般会对其改性或制成粉末，以延长储存时间。改性三聚氰胺树脂，价格较高，一般用于制造塑料贴面板，它广泛用于家具、建筑、车辆、船舶等方面[2]。
1.2 三聚氰胺树脂的特点
1.2.1 优点
三聚氰胺树脂具有较强的化学活性，在使用过程中树脂硬化快，不需加硬化剂即可进行加热硬化或常温硬化，从而产生胶合作用。三聚氰胺树脂熔点较高，使其产品的热稳定性能好，与脲醛树脂相比有更大的硬度和耐沸水性，其耐化学品性能也较好。用三聚氰胺树脂改性脲醛树脂，可使脲醛树脂的耐水性和热稳定性大大提高。因此，三聚氰胺树脂也是许多胶粘剂中的添加剂。同时，它也用于粘接玻璃纤维，制造玻璃钢等[4]。
1.2.1 缺点
三聚氰胺树脂主要存在以下三大缺点：
１）三聚氰胺树脂脆性较大，不能单独使用。
三聚氰胺是一种六官能度的单体，有三个氨基连接在三嗪环上，且一个胺基和两分子的甲醛反应生成亚甲基(-CH2-)或亚甲基醚键(-CH2O-)连接的三聚氰胺甲醛树脂。从理论上讲，，一分子三聚氰胺可以结合1～6分子的甲醛，但在大多数情况下，三聚氰胺和甲醛的配比为1:3左右(物质的量之比)，即主要形成如式1-1所示的高聚物：
(1-1)
由此可以看出：三聚氰胺树脂中的三嗪环类似芳烃杂环，刚性大。含有一个碳原子的亚甲基(-CH2-)连接各三嗪环，使得分子间交联程度高变形能力小，从而存在三聚氰胺树脂硬而脆的缺陷[5]。
２）三聚氰胺树脂贮存稳定性较差
三聚氰胺树脂中存在较多的羟基(-OH)、亚氨基(-NH-)，这些基团具有较强反应活性。在储存过程中易交联，逐渐生成一种粘度大、不溶于水的絮凝物或凝胶状物质，使得三聚氰胺树脂贮存稳定性降低[6]。
３）三聚氰胺树脂残留部分游离甲醛
三聚氰胺树脂本身无毒，但合成三聚氰胺树脂时，三聚氰胺和甲醛是主要原料，其中仍会残留部分的游离甲醛，而甲醛的刺激性和毒性已经被世界卫生组织（WHO）确定为可疑致癌或致畸形物[7]。
1.3 改性研究进展
为了使三聚氰胺树脂的应用范围不断扩大，提高其应用效果，对三聚氰树脂胶进行适当的改性以满足其在不同领域的使用需求已势在必行。近年国内外对三聚氰胺树脂改性研究主要集中在以下三方面：
１）通过加入改性剂增长三聚氰胺树脂中三嗪环之间的距离，从而在不改变其硬度的情况下，增强树脂的韧性。马天信利添加聚乙二醇对三聚氰胺树脂进行改性，叶喜在反应中引入硫脲对三聚氰胺树脂进行增韧改性，琚晓辉等采用有机硅进行改性，使有机硅经过化学反应进入树脂体系分子链中[1]，杭祖圣[8]等采用苯代三聚氰胺对三聚氰胺树脂进行改性，谢飞[9]利用生物质中含有的主要成分木质素、糖类的结构中含有一些活性基团，对一些树脂产品进行改性，Martin Kohlmayr[10]利用可再生能源物质对三聚氰胺树脂进行改性，改性后的三聚氰胺树脂韧性得到较大提高。
２）通过降低甲醛与三聚氰胺的摩尔比或加入游离甲醛捕捉剂来降低三聚氰胺树脂中的游离甲醛含量。弗兰克·施罗德[11]等公开了一种甲醛/三聚氰胺≦1.5的低甲醛配方合成三聚氰胺树脂的方法；采用尿素或取代脲、烷基或芳基改性三聚氰胺、聚氨酯、双氰胺、胍、磺酰胺等物质作为甲醛捕捉剂(添加量为树脂的2%～10% )也能降低三聚氰胺树脂中的游离甲醛含量；另外，对胶液进行减压处理也可以降低树脂中的游离甲醛含量。
３）通过化学方法提高三聚氰胺树脂的稳定性。将体系中具有反应活性的基团部分封端，降低羟甲基的反应活性，减少活性基团的交联反应，从而提高三聚氰胺树脂贮存的稳定性。
1.4 研究设计
1) 物料配比
2）改性剂的选择
查阅资料,论文选题
设计实验方案
改进实验方案
确定反应条件,进行实验
测定各项指标
1）内结合强度
2）储存时间
3）耐水性
4）固含量
改性产品
1.5 研究内容及意义
研究内容：
１）查阅大量资料，对课题进行深入分析，确定实验方案。
本课题采用聚乙烯醇和聚乙二醇对三聚氰胺树脂进行改性。三聚氰胺树脂与改性剂反应后，部分活性基团得到封闭，活性降低，分子间进一步缩聚形成相互交错的三嗪环结构减少，从而提高三聚氰胺树脂强度、固含量及储存时间，增强了三聚氰胺树脂的韧性[12]。
２）通过物料配比、反应温度、反应时间等条件和加入改性剂合成出性能良好的三聚氰胺树脂。
设定三聚氰胺树脂粉末与10%聚乙烯醇溶液质量比为1：2、1:1.5、1:1、1.5:1、2:1，在80℃~85℃下恒温至其反应完全；放置冷却备用。
设定三聚氰胺树脂粉末与聚乙二醇质量比为1：1、1.5:1、2:1、2.5:1。在75~80℃下恒温反应1～1.5h；将制备的树脂室温放置 24 h ，备用。
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