三聚氰胺泡沫塑料的制备毕业论文(编辑修改稿)

三聚氰胺泡沫塑料的制备毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

尿囊素的分子式为 C4H6O3N4，在日用化工和化妆品领域，被列为优良剂；农业领域，可作为植物生长调节剂；能和许多物质行程络合物或者发生反应，产生特殊功能的新产品。 尿囊素还是生产各种复合肥、徽肥、缓效肥及稀土肥不可缺少的原料。 其生产方法：尿素与乙醛在酸性介质中在一定温度和搅拌状态下，反应生成尿囊素白色沉淀，冷却、过滤、洗涤、重结晶得到产品。 目前世界生产能力 为 5 万吨 /年，需求量约 1520 万吨 /年。 我国从 20 世纪 80 年代开始研究和发展尿囊素， 90 年代开始形成生产能力，但生产厂家少，尿囊素市场货紧价俏，市场前景广阔。 目前每生产 1 t 尿囊素就要消耗 t 尿素，其原料费都在 万元 /吨左右，售价在 9 万元 /吨以上。 缩二脲 缩二脲由尿素缩合而得，是无味、毒性极低的非蛋白氮化物，也是性能优良的动物饲料添加剂，在国外应用比较广泛。 缩二脲可作长效缓释肥料；而且还具有防止杂草的作用。 在医药领域，缩二脲及其衍生物可用作安眠药和镇静剂，并具有利 尿和降低血压的功能。 另外，缩二脲还可制备纤维漂白剂 、 涂料助剂 、 去垢剂 、 合成树脂发泡剂、粘合剂、润滑油添加剂和燃料等。 国内较大的生产厂家有：南昌电化公司 (5000 吨 /年 )等。 尿烷 尿烷又名氨基甲酸乙脂，无色无臭晶体或白色结晶粉末。 主要用作医药、农药、香料的中间体，可用于安眠剂、镇静剂、马钱子碱及间苯二酚的解毒剂、杀菌剂、针药助溶剂 6 和印染工业的着色剂，还可制抗癌药物。 其生产方法是：由乙醇和尿素加入反应器，在一定温度下加入硝酸，然后再加入亚硝酸钠，一定温度下搅拌反应 2 h， 稍降温再加入硫酸 ，反应 10 h，降温过滤，滤液回收乙醇然后减压蒸馏得到粗产品，经活性炭脱色，过滤，冷却结晶，干燥得成品。 国外生产商有美国 Spectrum 化学公司等。 国内较大的生产厂家有：江都市新化化工公司 (500 吨 /年 )、北京北化精细化学品公司 (200 吨 /年 )等。 氨基磺酸 氨基磺酸为无色斜方晶系结晶或白色结晶，无臭，溶于水﹑液氨，微溶于甲醇，不溶于乙醇、乙醚等有机溶剂及二氧化碳，水溶液是强酸，有毒。 它可用作合成甜味剂、除草剂和防腐剂的原料、金属及陶瓷表面清洗剂，其腐蚀性较其他无机酸小；在分析化学中 用作酸量滴定法的基准试剂；用作纤维、纸张和木材的漂白剂和柔软剂；水处理的杀菌剂；氨基磺酸的铵盐可作纸张及合成纤维的阻燃剂；也可用于游泳池中的氯气与次氯酸的稳定剂等。 其生产方法为：将过量的发烟硫酸加入倒反应釜中，搅拌降温至 20 ~40 ℃ ，开始加入按比例混合好的硫酸和尿素，加料结束 后 ，在 20 ℃ 左右搅拌 8 h。 再逐渐升温至 70~90 ℃ ，蒸出三氧化硫，冷却折晶。 固液分 离 后得粗氨基磺酸，用水重结晶，脱水干燥得高纯度精品氨基磺酸。 国内较大的生产厂家有：广州广氮氨基磺酸公司 ( 万吨 /年 )、遵化市第三化工厂(7000 吨 /年 )等。 三聚氰胺 国外市场生产情况 世界上三聚氰胺的生产主要集中在日本、美国、西欧等发达地区，装置的生产能力都在 3 万 6 万吨 /年，其余装置也大都在年产万吨以上。 目前世界上三聚氰胺装置总生产能力约为 113 万吨 /年。 全球生产能力西欧占 36%、美国占 11%、日本占 %、其他国家占 %，荷兰﹑美国﹑日本是世界上最主要的三聚氰胺生产国和出口国，占全球总生产能力的 1/3 以上。 其中日本日产化学生产能力 万吨 /年，采用自己开发的尿素高压法生产技术，共有四套生产 装置；三井东亚化学公司生产能力 3 万吨 /年，有两套装置，一套为美国氰胺公司的高压法工艺（ 1 万吨 /年） ， 另一套为巴斯夫公司的常压法工艺（ 2 万吨/年）三菱油化公司生产 能力 3 万吨 /年，分别采用巴斯夫常压法和美国氰胺公司高压法。 美国生产能力 12 万吨 /年，自用 7 万吨，出口 5 万吨。 7 国内市场生产情况 我国第一套三聚氰胺生产装置于 1958 年投产，规模为 100 吨 /年，这套装置的投产标志着我国三聚氰胺工业开始起步。 我国三聚氰胺的生产尽管起步比较晚，但发展速度非常快，目前已成为世界上发展速度最快 的国家。 我国三聚氰胺产 量 超过 3 万吨 /年的企业达到 9 家，合计产能 万吨 /年，占国内总产能的 %；年产量超过 3 万吨 /年的企业有 5 家，合计产能 万吨，占国内总产量的 %，这些企业不仅产量大，而且 还具备了生产技术先进、生产设备一流、产品纯度高、品牌知名度大的特点，代表了我国三聚氰胺产业的最高生产水平。 20xx 年我国共有生产厂家 106 家，总产能 万吨 /年，占亚洲总产能的 %，占全球总产能的 % 左右。 20xx 年我国三聚氰胺产量为 万吨，占亚洲产量 的 %，占全球总产量的 %。 20xx 年欧洲三聚氰胺装置开工率为 %，我国开工率为 %。 说明我国三聚氰胺产业厂家数量虽然众多，但大多规模小、技术不够先进、开工不足、产量小，缺乏竞争力。 经过 50 年的发展，到 20xx 年，我国三聚氰胺产能达到 95 万吨 /年，产量 62 万吨。 20xx 年我国的生产能力虽有下降但也达到 85 万吨的水平，产量为 50 万吨，但出口量受到了很到的影响不足 10 万吨，已经成为世界上最大的三聚氰胺生产和出口国。 虽然受到经济危机的影响， 20xx 年产能有所下降，但是 50 年的风雨历程，中国三聚氰胺工业已经取得了令人瞩目的成绩 [5]。 三聚氰胺树脂 三聚氰胺树脂的合成 三聚氰胺甲醛树脂 （ melamineformaldehyde resin），三聚氰胺与甲醛反应所得到的聚合物。 又称蜜胺甲醛树脂、蜜胺树脂。 英文缩写 MF。 加工成型时发生交联反应，制品为不溶不熔的热固性树脂。 习惯上常把它与脲醛树脂统称为氨基树脂。 固化后的三聚氰胺甲醛树脂无色透明，在沸水中稳定，甚至可以在 150 ℃ 使用，且具有自熄性、抗电弧性和良好的力学性能。 其合成方法是：三聚氰胺和 37％ 的甲醛水溶液，摩尔比为 2～ 3，第一步生成不同数目的 N羟甲基取代物，然后进一步缩合成线性树脂。 反应条件不同，产物分子量不同，可从水溶性到难溶于水，甚至不溶不熔的固体， pH 值对反应速率影响极大。 上述反应制得的树脂溶液不宜贮存，工业上常用喷雾干燥法制成粉状固体。 蜜胺树脂在室温下不固化，一般在 130～ 150 ℃ 热固化，加少量酸催化可提高固化速度。 8 三聚氰胺树脂及其下游产品的应用 三聚氰胺 甲醛树脂（ MF）为热固性树脂，它具有阻燃 、 耐水、耐热、耐老化、耐电弧、耐化学腐蚀、有良好的绝缘性能、光泽度和机 械强度，广泛用于木材、塑料、涂料、造纸、纺织、皮革、电气、医药等行业。 其具体用途在以下几方面 ： 三聚氰胺甲醛浸渍树脂 三聚氰胺甲醛树脂具有很高的抗热和防潮性能，以及三聚氰胺甲醛树脂在灯光下光亮透明的真实感，无臭无味和无色性能，使其在饰面人造板的应用上具有很多的优越性。 特别是在其分子中含有大量的氮，在燃烧过程中，分解时，氮气逸出，使制品具有自熄灭性。 MF 树脂一般用于浸渍纸，因此当浸胶纸张再通过热压和固化工艺，一张具有优良表面性能的浸渍纸就能被生产出了。 带 MF 树脂的装饰纸和表层纸被 用于刨花板或类似的家具和地板贴面，同样也用于大量需要表面要求耐化学品、耐机械力和卫生性能好的如厨房、实验室、医院的装饰层压板中等等。 纸张抗水剂 抗水剂属改性三聚氰胺甲醛树脂，具有树脂含量高，稳定性好，水溶性好，使用方便等特点。 产品指标优于国内同类产品，达到进口产品的水平。 其主要参考产品为日本索密雷兹公司的 613 树脂和西德巴斯夫公司的 SMV 树脂，它完全可以取代进口产品用于高浓度刮刀或汽刀涂布纸机上。 该树脂是一种能赋予铜版纸白纸板纸张具有优良的湿强度、干强度和抗湿摩擦性能的专用助剂，它可 以广泛应用于涂布印刷纸，白纸板和箱纸板的涂料中，它与涂料中胶液和淀粉具有极好的交联和相容性，不产生增稠，絮凝和起泡等弊病，使涂料具有良好的流动稳定性和化学稳定性，它也可以用于优质纸的表面施胶和纸页的干湿增强剂，它可以直接加入到物料中，很容易分散在物料中，使用方便。 与蛋白质及淀粉交联性好，并能自身交联以达抗水目的；甲醛含量低，使用量少，使用方便；显著提高纸张的耐湿磨、耐湿拉毛性能，明显改善纸张印刷适 印 性；与涂料中其他组分具有极好的兼容性，无增稠、絮凝和起泡等弊端。 丙烯酸树脂、苯丙、醋丙类树脂乳液改性剂 在汽车用工业滤纸及其他浸渍纸制作中常需用到合成胶乳，如丙烯酸树脂、苯丙、醋丙类树脂乳液来浸渍的纸其抗热水性能常不尽人意，经与适量水性三聚氰胺甲醛树脂共用后在明显提高抗热水性的同时，还使纸张耐破度明显提高，本改性剂还能用于合成胶乳涂布的涂料配伍中，以提高涂布纸的强度和抗水性能。 9 人造板 用部分或全部替代脲醛树脂用耐沸水煮高强度环保胶粘剂，特别适用于防水要求很高的人造板产品，例如建筑模板、防水刨花板、竹胶合板等。 涂料 三聚氰胺在丙烯酸系 、醇酸系、环氧系涂料中作交联剂。 用丁醇、甲醇醚化后，作为高级热固性涂料、固体粉末涂料的胶联剂、可制作金属涂料和车辆、电器、家具用高档氨基树脂装饰漆。 该漆具有色泽光亮、附着力强、硬度高、耐老化、耐腐蚀的特点。 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树脂为胶粘剂 [6]，添加增强材料、脱模剂、颜料、固化剂等，并经过一定塑化工艺制成 [7]。 该模塑料具有无毒、抗污等特点，潮湿时仍能保持良好的电气性能，可制成洁白、耐摔打的日用器皿、卫生洁具和仿瓷餐具，电器设备等的高级绝缘材料。 三聚氰胺泡沫 三聚氰胺泡沫是以三聚氰胺树脂为原料，与乳化剂、发泡剂、固化剂及其他助剂经特殊发泡工艺而制得，由于三聚氰胺自身具有阻燃性 ,只有在与明火接触的情况下表面才会燃烧，因此，三聚氰胺泡沫无需外加阻燃剂。 由于三聚氰胺泡沫材料的成分含有氮元素，一旦开始燃烧就会立即分解产生大量氮气，延缓燃烧的速度，且燃烧过程中产生的烟雾也比一般泡沫塑料少得多。 与现有市场上占有率较高的聚烯烃、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、热稳定性、隔热保温性好等优点，是现今最具发展潜力的泡沫塑料 之一。 目前，三聚氰胺泡沫已广泛应用于建筑、交通、电子信息、宇航、日化等各领域，特别是在有阻燃、高温、低频噪音吸收要求的环境中得到了广泛应用。 在我国，三聚氰胺发泡材料已成功用于空客 A380，与使用发泡聚苯乙烯相比，飞机可减重 300 kg，大大提高了燃油经济性。 同时，由三聚氰胺树脂制备的开孔发泡因具有出色的吸音性能，已成为 “水立方 ” 、国家曲棍球管等体育场的吸音卫士。 中国地区的研究、生产、应用将会呈现百花齐放的态势 [8]。 其他应用 三聚氰胺－甲醛树脂与其它原料混配，还可以生产出皮革鞣润剂、上光 剂和抗水剂、橡胶粘合剂、高效水泥减水剂（萘为原料）、钢材氮化剂等。 阻燃剂原理三聚氰胺中氮遇高温分解释放出氮气，所以三聚氰胺作为聚氨酯泡沫塑料的阻燃剂。 三聚氰胺胶与脲醛胶相具有粘合力强、耐水、耐热等特点；与酚醛胶相比具有固化速度快、无毒、透明、不污 10 染板面等特点。 三聚氰胺泡沫塑料 三聚氰胺泡沫是一种开孔率高达 99% 以上的三维网格结构的新型泡沫塑料。 与传统材料相比，三聚氰胺泡沫不但具有优异的吸声性、阻燃性、隔热性、热稳定性、卫生安全性、磨蚀性等理化特性，而且后加工性也非常优秀，可以通过切、削、镟等机加 工手段方便地将其加工成片材、异型材以及为满足吸声要求而将表面加工成锥形、楔形的吸声制品[9]。 三聚氰胺泡沫塑料的特性 吸音性 三聚氰胺泡沫塑料是一个充分开孔的三维网格结构体系，其网格的长径比即 L/D 约在10 到 20 之间，具有极高的开孔率特征，密度为 10 kg。