透辉石-cheese是什么意思中文
一种三聚氰胺的衍生物——LHOM的物化性质及应用
倡导“无醛化”三聚氰胺应用领域的开发
四川金象赛瑞化工股份有限责任公司
北京三嗪兴达化学研究所
李健 李刚 王顺平 邓朝元
干昌舒
前言
介绍一种三聚氰胺的衍生物,低取代度的羟乙氧乙基三聚氰胺
N-单(5-羟基-3-氧杂戊基)三聚氰胺60%mol,N,N’-双(5-羟基-3-
氧杂戊基
)三聚氰胺40%mol,简称LHOM。它的物化性质及其应用。
开发三聚氰胺潜在的性能优势,倡
导“非醛化”三聚氰胺应用技
术开发,化解三聚氰胺产能过剩的矛盾。
1、
一种三聚氰胺的衍生物——LHOM的物化性质及应用
1.1、技术背景
羟烷基化三聚氰胺衍生物已经在精细化工产品、高分子新材料的
合成方面有着广泛的应用。特别是羟乙氧
乙基三聚氰胺,由于其在三
聚氰胺中引入的羟乙基氧乙基基团的亲水和非离子表面活性特征,极
大地提高了三聚氰胺在水溶液体系中的溶解性,从而为氨基树脂合成
的工和性能改方面进提供了更多的选
择。特别是在制备高浓度、高粘
1
度纺丝和发泡级专用树脂时,发挥了无可替代的作用。
做为羟烷基化三聚氰
胺衍生物家族中的新成员,LHOM,低的取代
度保留了更多的(-NH
2
)活性基团
,用途更加广泛,特别是用作活性
共缩聚单体,可以在氨基树脂合成的任意阶段,起始、中间、后期以<
br>任意的比例加入,分别用以改善树脂的性能、制备无游离醛树脂和无
游离醛的木材产品;适度的(
-OH)羟基官能团为其在其它高分子合
成方面的应用提供了新的机遇,三嗪环结构单元引入无疑地会对
材料
的热稳定性、阻燃性发挥重要的贡献;稳定的组分为其后使用过程中
的配方设计提供了方便
;与取代度相应的更好的产品形态和色相,更
便于操作、储存、运输和商业化。
1.2.
LHOM的主要技术指标
产品名称:LHOM,低取代度羟乙氧乙基三聚氰胺
N-单(5
-羟基-3-氧杂戊基)三聚氰胺,N,N’-双(5-羟基-3-
氧杂戊基)三聚氰胺
N-Mono-, N,N'-bis-
(5-hydroxy-3-oxapentyl)melamine
分子(结构)式:
平均分子量: 250
2
产品组成:
N-单(5-羟基-3-氧杂戊基)三聚氰胺60%mol,
N,N’-双(5-羟基-3-氧杂戊基)三聚氰胺40%mol,平均取代度1.4
产品外观: 象牙白 均匀片状或颗粒物
溶解性:
溶于水、醇、氨醇,溶于DMF、DMCA、亚砜等非质子
极 溶性剂
软化点(熔程): 50°C-55°C
包装及储运:纸塑或铝塑25Kg袋装,干燥、阴凉处长期储存
1.3、LHOM的化学性质及在有机合成中的应用
由于其可溶性的改善,下列常
用的官能特征反应都可以有效地
进行,以宽松的条件进一步合成一系列精细化学品及有机合成的新材料。
酰胺基上的活泼氢与酰氯生成酰亚胺的反应,酰氯化试剂可以是
乙酰氯,也可以是二酰氯。
3
酰胺基上的活泼氢与环氧官能团的加成反应引进第二醇羟基的反应。
酰胺基与有机胺或有机多胺的消氨反应,可以吧三嗪环镶嵌到分
子的主链上或接枝在侧链上。
羟乙氧乙基上的羟基官能团与低碳醚的醚交换反应。
4
羟基官能团与低碳酯的酯交换反应。有可能制备一类新型的聚
酯材料 。
羟基官能团与异氰酸酯基生成氨基甲酸酯单元的反应。把氨基
三嗪结构单元嵌入聚氨酯的大分子中。
羟基官能团与环氧烯烃加成制备阻燃聚醚。
5
1.4 LHOM彻底地捕获消除氨基树脂及其制品中的游离醛
1.4.1 游离醛产生的原因及消除的技术现状
环境中甲醛对人类健康的影响已被
认知,如何消除环境中,尤其
是与人类密切接触的“人造木材”给家装环境带来的游离醛的危害更
加引起人们的重视。
“人造木材”中游离醛产生的原因无外乎两种:一是人造木材生
产加工中使用的氨基树脂中的游离醛,二是人造木材加工过程中,在
湿热条件下,130℃以上,木材本
身的纤维素分解释放的游离醛。前
者,氨基树脂以其低成本和优异的加工性能在木材加工中无可替代,<
br>其游离醛的控制已引起政府及行业高度的重视,强制性的法规以及合
成的工艺的创新为解决这一问
题作出了重要贡献。然而后者,木材热
加工过程中木材本身释放并潜伏在制品中的游离醛却往往被人们忽
视。
科学工作者为消除制品及环境中的游离醛做了大量的工作,采取
了各种
各样的技术措施,按捕捉及消除机理可分为四大类:
a、以多孔类材料的吸附功能,吸收环境空气
中的游离醛,如活性
炭类、硅铝凝胶类、人造的分子筛类等多孔材料。
6
b、催化氧化分解成水和二氧化碳等对人类健康无害的化合物,催
化剂如贵金属Pt、 Pd 、Rh
、Ru、Au,贵金属与锰、锌、钛、锡的
氧化物如协同体,并负载在多孔材的载体上。
C、制品的封装,通过涂装和复合的方法把甲醛封闭在制品中。
前两种方法是亡羊补牢,后都制造了一个更为可怕的缓释体,短
痛变长痛。
d、化学捕捉—— 一种应用最为广泛的主动地消除游离醛的方法。
理论上凡能与甲醛发生化
学反应的化学试剂都具有某种消除游
离醛的功能,其效果取决于与甲醛的反应生成产物的稳定性、对环境
的友好性、对制成品质量的影响性,以及与甲醛发生化学反应的易容
性。
这
一类的化学试剂,例如无机化合物氯化铵、盐酸羟铵;含
氨基的有机化合物如氨基酸以及含氨基酸结构单
元的多肽、蛋白质、
黄原胶、氨基磺酸、氨基酚、氨基醇等化合物;脂肪族及脂环族有机
胺,有
机多胺;酰胺类化合物如尿素、双氰胺、胍及其盐、三聚氰胺
以及其它脂肪族及脂环族的酰胺化合物;特
别近年来备受关注的“肼
类”有机化合物,一类结构通式为RCONHNHRl或RSO2NHNHRl
的
化合物,前者统称为酰肼,后者为磺酰肼(sulfonyl-hydrazide)。 如
乙酰肼CH3CONHNH2、苯磺酰肼C6H5SO2NHNH2、N,N'-二乙酰
肼CH3CON
HNHCOCH3、乙二酸二酰肼NH2NHCOCONHNH2、
马来酰肼C
4
H<
br>4
N
2
O
2
、己二酸二酰肼等。
其使用方法包括:在氨基树脂合成的过程抑制羟甲化和缩合的分
7
解反应或同时改善树脂的性能;在制胶的后期加入,以控制树脂中的
游离醛;制成品的表面涂装等。
14.2 LHOM可以彻底地捕捉和消除“人造木材”中的游离醛
上述反应可以在室温条件下发生,特别是在弱酸性条件下,反应
速度极快。
LHOM独具特色的结构特征,平均1.4个取代度的羟乙氧乙基
(-CH
2
CH
2
O CH
2
CH
2
OH)的亲水特征,提供了
其在氨基树脂合成的
全过程中的互溶性,使用极其方便;羟乙氧乙基(-CH
2
CH
3
O CH
2
CH
2
OH)非离子表面
活性的官能特征,提供了其在氨基树脂合成过程中的
助分散和抑制凝胶的作用,提供了胶液在使用过程中
对木质素的浸润
性。结构中保留的平均1.6个酰胺基(-NH
2),
提供了其与甲醛
发生
羟甲基化反应并进一步共缩聚的更高的反应活性;公知的,具有突出
的热稳定性和阻燃性的
氨基三嗪的结构单元嵌段在氨基树脂中,会大
大提高制品的耐湿热性和阻燃性。因此可以说:迄今为止,
LHOM与
其他类甲醛捕获剂比较,以其兼备的便捷的使用性能、综合产品质量
改善的性能以及
突出的对环境的友好性能,使其成为“结构型甲醛捕
8
捉剂”的最佳的选择。
使用方法:
a、以5%-15%
mol的LHOM替代三聚氰胺,合成高固含量、高粘
度氨基树脂,特别适用于三聚氰胺弹性泡沫及三聚
氰胺的纤维。
b、以不大于5%mol的LHOM替代三聚氰胺制备“模塑料”,有效地
改善“模塑料”在热压成型过程中的流动性和冲模效果。
c、以甲醛与LHOM按0.8-1.5的mol比直接合成一种类似“不干胶”
的韧性粘结剂。
d、在浸渍纸用的氨基树脂合成过程中以5%~10%mol的LHOM替代
三聚氰胺,改
善浸渍纸的柔韧性,特别是浸润性,尤其是后期加入适
当的比例,有效的降低胶液及纸制品的游离醛含量
。
e、在以尿素为主体的氨基树脂类胶粘剂的合成过程中,用LHOM替
代三聚氰胺,采
用传统的分段加入的技术,可制备无检测量游离醛胶
液;特别是在“人造板”,其中包括大蕊板、刨花板
、中密度板、高
密度板、饰面板等的热压加工前,胶液中按木纤维在热压加工过程的
释放甲醛的
当量加入LHOM,可以制备无痕迹量醛的木材产品。
f、以LHOM和低分子量醇酸树脂或水性
异氰酸酯制备封装涂料,采
用喷涂的方法,封装并兼顾捕获板材中的游离醛。
2、
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