1、第二章第二章 涂料用樹(shù)脂的制造涂料用樹(shù)脂的制造第二節(jié)第二節(jié) 氨基樹(shù)脂的制造氨基樹(shù)脂的制造教學(xué)目標(biāo)教學(xué)目標(biāo)l掌握氨基樹(shù)脂的制備方法。掌握氨基樹(shù)脂的制備方法。l了解生產(chǎn)氨基樹(shù)脂的主要原料。了解生產(chǎn)氨基樹(shù)脂的主要原料。l了解氨基樹(shù)脂的分類(lèi)和主要用途。了解氨基樹(shù)脂的分類(lèi)和主要用途。第一部分第一部分 概述概述一、氨基樹(shù)脂的組成與分類(lèi)一、氨基樹(shù)脂的組成與分類(lèi)二、氨基樹(shù)脂的特性和用途二、氨基樹(shù)脂的特性和用途第二部分 主要原材料氨類(lèi)化合物氨類(lèi)化合物醛類(lèi)化合物醛類(lèi)化合物醇類(lèi)化合物醇類(lèi)化合物三聚氰胺三聚氰胺苯鳥(niǎo)糞胺苯鳥(niǎo)糞胺尿素尿素甲醇甲醇正丁醇正丁醇異丁醇異丁醇37甲醛水溶液甲醛水溶液多聚甲醛多聚甲醛甲醛丁醇溶液

2、甲醛丁醇溶液第三部分 氨基樹(shù)脂的制造方法一、氨基樹(shù)脂的制備原理、性能一、氨基樹(shù)脂的制備原理、性能及生產(chǎn)過(guò)程及生產(chǎn)過(guò)程二、氨基樹(shù)脂生產(chǎn)工藝流程二、氨基樹(shù)脂生產(chǎn)工藝流程三、典型配方和工藝分析三、典型配方和工藝分析四、工藝操作條件四、工藝操作條件課堂小結(jié)l氨基樹(shù)脂的組成與酚類(lèi)氨基樹(shù)脂的組成與酚類(lèi)l氨基樹(shù)脂的特性和用途氨基樹(shù)脂的特性和用途l氨基樹(shù)脂的主要生產(chǎn)原料氨基樹(shù)脂的主要生產(chǎn)原料l氨基樹(shù)脂的制造方法氨基樹(shù)脂的制造方法作業(yè)：作業(yè)：l氨基樹(shù)脂分成那些類(lèi)別？氨基樹(shù)脂分成那些類(lèi)別？l氨基樹(shù)脂有什么特性和用途？氨基樹(shù)脂有什么特性和用途？l涂料用的丁醇醚化脲醛樹(shù)脂有哪些性涂料用的丁醇醚化脲醛樹(shù)脂有哪些性能？能

3、？l涂料用三聚氰胺有哪些用途？涂料用三聚氰胺有哪些用途？l制備制備HMMM樹(shù)脂有哪些影響因素？樹(shù)脂有哪些影響因素？一、氨基樹(shù)脂的組成與分類(lèi)一、氨基樹(shù)脂的組成與分類(lèi)涂料用氨基樹(shù)脂是指含有氨基涂料用氨基樹(shù)脂是指含有氨基 （NH2）官能團(tuán)的化臺(tái)物與醛類(lèi)（主）官能團(tuán)的化臺(tái)物與醛類(lèi)（主要是甲醛）加成縮合，然后把生成的羥要是甲醛）加成縮合，然后把生成的羥甲基（甲基（CH2OH）用脂肪一元醇進(jìn)行部）用脂肪一元醇進(jìn)行部分醚化或完全醚化而得到的產(chǎn)物。分醚化或完全醚化而得到的產(chǎn)物。一、氨基樹(shù)脂的組成與分類(lèi)一、氨基樹(shù)脂的組成與分類(lèi)涂料用氨基樹(shù)脂可大致分為如下四類(lèi)涂料用氨基樹(shù)脂可大致分為如下四類(lèi) ：1、脲醛樹(shù)脂、脲醛

4、樹(shù)脂 2、三聚氰胺甲醛樹(shù)脂、三聚氰胺甲醛樹(shù)脂 3、苯鳥(niǎo)糞胺甲醛樹(shù)脂、苯鳥(niǎo)糞胺甲醛樹(shù)脂 4、共縮聚樹(shù)脂、共縮聚樹(shù)脂 1、脲醛樹(shù)脂、脲醛樹(shù)脂 按所用醇類(lèi)的不同可分為丁醇醚化按所用醇類(lèi)的不同可分為丁醇醚化脲醛樹(shù)脂，甲醇醚化脲醛樹(shù)脂及混合醇脲醛樹(shù)脂，甲醇醚化脲醛樹(shù)脂及混合醇醚化脲醛樹(shù)脂。醚化脲醛樹(shù)脂。 2、三聚氰胺甲醛樹(shù)脂三聚氰胺甲醛樹(shù)脂 按所用醇類(lèi)的不同可分為丁醇（或按所用醇類(lèi)的不同可分為丁醇（或異丁醇）醚化三聚氰胺甲醛樹(shù)脂，甲醇異丁醇）醚化三聚氰胺甲醛樹(shù)脂，甲醇醚化三聚氰胺甲醛樹(shù)脂和混合醉醚化三醚化三聚氰胺甲醛樹(shù)脂和混合醉醚化三聚氰胺甲醛樹(shù)脂。其中，丁醇醚化三聚聚氰胺甲醛樹(shù)脂。其中，丁醇醚化三聚氰

5、胺甲醛樹(shù)脂是氨基樹(shù)脂中最主要的品氰胺甲醛樹(shù)脂是氨基樹(shù)脂中最主要的品種。按其醚化程度的不同又可分為高低種。按其醚化程度的不同又可分為高低兩種醚化度的三聚氰胺甲醛樹(shù)脂。兩種醚化度的三聚氰胺甲醛樹(shù)脂。3、苯鳥(niǎo)糞胺甲醛樹(shù)脂苯鳥(niǎo)糞胺甲醛樹(shù)脂 鳥(niǎo)類(lèi)胺是三聚氰胺中一個(gè)氨基被氨鳥(niǎo)類(lèi)胺是三聚氰胺中一個(gè)氨基被氨基以外的其他基團(tuán)所取代的產(chǎn)物?；酝獾钠渌鶊F(tuán)所取代的產(chǎn)物。 其中用苯基取代的苯鳥(niǎo)類(lèi)胺廣泛用其中用苯基取代的苯鳥(niǎo)類(lèi)胺廣泛用于涂料中。這類(lèi)樹(shù)脂以及于涂料中。這類(lèi)樹(shù)脂以及N苯基三聚苯基三聚氰胺甲醛樹(shù)脂和氰胺甲醛樹(shù)脂和N丁基三聚氰胺甲醛丁基三聚氰胺甲醛樹(shù)脂通稱(chēng)烴基三聚氰胺甲醛樹(shù)脂。樹(shù)脂通稱(chēng)烴基三聚氰胺甲醛樹(shù)脂。

6、4、共縮聚樹(shù)脂、共縮聚樹(shù)脂分三聚氰胺、尿素甲醛共縮聚和三分三聚氰胺、尿素甲醛共縮聚和三聚氰胺、苯代三聚氰胺甲醛共縮聚樹(shù)脂聚氰胺、苯代三聚氰胺甲醛共縮聚樹(shù)脂兩種。兩種。二、氨基樹(shù)脂的特性和用途二、氨基樹(shù)脂的特性和用途1、氨基樹(shù)脂是一種多官能度的聚合、氨基樹(shù)脂是一種多官能度的聚合物，在加熱時(shí)，本身可以進(jìn)一步縮聚反物，在加熱時(shí)，本身可以進(jìn)一步縮聚反應(yīng)而交聯(lián)固化成膜。應(yīng)而交聯(lián)固化成膜。 可作為油改性醇酸樹(shù)脂、無(wú)油醇酸可作為油改性醇酸樹(shù)脂、無(wú)油醇酸樹(shù)脂、丙烯酸樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂以及環(huán)氧樹(shù)脂、丙烯酸樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂以及環(huán)氧酯等的交聯(lián)劑。酯等的交聯(lián)劑。 二、氨基樹(shù)脂的特性和用途二、氨基樹(shù)脂的特性和用途2、用氨基樹(shù)

7、脂作交聯(lián)劑的漆膜具有、用氨基樹(shù)脂作交聯(lián)劑的漆膜具有優(yōu)良的光澤、保色性、硬度、耐藥品性、優(yōu)良的光澤、保色性、硬度、耐藥品性、耐水以及耐候性等。耐水以及耐候性等。 二、氨基樹(shù)脂的特性和用途二、氨基樹(shù)脂的特性和用途以氨基樹(shù)脂作交聯(lián)劑的涂料廣泛地以氨基樹(shù)脂作交聯(lián)劑的涂料廣泛地用于汽車(chē)、農(nóng)業(yè)機(jī)械、鋼制家具、家用用于汽車(chē)、農(nóng)業(yè)機(jī)械、鋼制家具、家用電器和金屬預(yù)涂等工業(yè)涂料。電器和金屬預(yù)涂等工業(yè)涂料。 可用于反應(yīng)型的二液型木材涂裝和可用于反應(yīng)型的二液型木材涂裝和汽車(chē)修補(bǔ)用涂料。汽車(chē)修補(bǔ)用涂料。此外，氨基烘漆還具有防潮、防濕此外，氨基烘漆還具有防潮、防濕熱性能，可用于濕熱帶地區(qū)的機(jī)電、儀熱性能，可用于濕熱帶地區(qū)

8、的機(jī)電、儀表的涂裝，能達(dá)到表的涂裝，能達(dá)到B級(jí)絕緣要求。級(jí)絕緣要求。 二、氨基樹(shù)脂的特性和用途二、氨基樹(shù)脂的特性和用途可用于反應(yīng)型的二液型木材涂裝和可用于反應(yīng)型的二液型木材涂裝和汽車(chē)修補(bǔ)用涂料。汽車(chē)修補(bǔ)用涂料。此外，氨基烘漆還具有防潮、防濕此外，氨基烘漆還具有防潮、防濕熱性能，可用于濕熱帶地區(qū)的機(jī)電、儀熱性能，可用于濕熱帶地區(qū)的機(jī)電、儀表的涂裝，能達(dá)到表的涂裝，能達(dá)到B級(jí)絕緣要求。級(jí)絕緣要求。一、氨基樹(shù)脂的制備原理、性能及生產(chǎn)過(guò)程（一）涂料用丁醇醚化脲醛樹(shù)脂（一）涂料用丁醇醚化脲醛樹(shù)脂（二）涂料用三聚氰胺樹(shù)脂（二）涂料用三聚氰胺樹(shù)脂（三）甲醚化氨基樹(shù)脂（三）甲醚化氨基樹(shù)脂（一）涂料用丁醇醚化脲

9、醛樹(shù)脂（一）涂料用丁醇醚化脲醛樹(shù)脂NH2CNH2O+ 2HCHOHNCHNCH2OHCH2OHOCOHNHNCH2OC4H9H2CNCH2OC4H9COHNCH2OHHNCHNCH2OHCH2OHO C4H9OH弱酸性條件下HNCHNCH2OC4H9CH2OHO+H2O1、脲醛樹(shù)脂的制備原理、脲醛樹(shù)脂的制備原理1、脲醛樹(shù)脂的制備原理、脲醛樹(shù)脂的制備原理醚化程度不同，所生成的樹(shù)脂的縮醚化程度不同，所生成的樹(shù)脂的縮合度，對(duì)烴類(lèi)溶劑的溶解性，固化性能合度，對(duì)烴類(lèi)溶劑的溶解性，固化性能等會(huì)有較大的差異。等會(huì)有較大的差異。改性醇的碳原子數(shù)越小，樹(shù)脂的固改性醇的碳原子數(shù)越小，樹(shù)脂的固化性能越高，相容性和在

10、溶劑中的溶解化性能越高，相容性和在溶劑中的溶解性降低，水溶性增加。甲醇醚化的樹(shù)脂，性降低，水溶性增加。甲醇醚化的樹(shù)脂，用于水溶性涂料。用于水溶性涂料。2、脲醛樹(shù)脂的性能涂料用丁醇醚化脲醛樹(shù)脂是一種白涂料用丁醇醚化脲醛樹(shù)脂是一種白色粘稠液體，主要用于和醇酸樹(shù)脂配合色粘稠液體，主要用于和醇酸樹(shù)脂配合制備烘漆，以提高成膜的硬度、干性等。制備烘漆，以提高成膜的硬度、干性等。 但耐水、耐侯性、光澤、保色性相但耐水、耐侯性、光澤、保色性相對(duì)要差，所以大多用于內(nèi)用漆和底漆。對(duì)要差，所以大多用于內(nèi)用漆和底漆。 2、脲醛樹(shù)脂的性能對(duì)底材的附著力好對(duì)底材的附著力好與環(huán)氧樹(shù)脂的相容好，成膜流平性比與環(huán)氧樹(shù)脂的相容好

11、，成膜流平性比較好較好可以制成室溫或強(qiáng)制干燥條件下酸催可以制成室溫或強(qiáng)制干燥條件下酸催化固化的涂料化固化的涂料用于制備錘紋漆時(shí)有較清晰的花紋用于制備錘紋漆時(shí)有較清晰的花紋脲醛樹(shù)脂價(jià)格低廉，來(lái)源充足脲醛樹(shù)脂價(jià)格低廉，來(lái)源充足3、涂料用脲醛樹(shù)脂的生產(chǎn)詳見(jiàn)講義詳見(jiàn)講義page61、61。（二）涂料用三聚氰胺樹(shù)脂（二）涂料用三聚氰胺樹(shù)脂三聚氰胺樹(shù)脂是由三聚氰胺和甲醛三聚氰胺樹(shù)脂是由三聚氰胺和甲醛縮合而成。三聚氰胺對(duì)甲醛的官能度為縮合而成。三聚氰胺對(duì)甲醛的官能度為6。調(diào)整它們的比例，能夠制得從單羥。調(diào)整它們的比例，能夠制得從單羥甲基三聚氰胺到六羥甲基三聚氰胺中的甲基三聚氰胺到六羥甲基三聚氰胺中的任意一種

12、產(chǎn)物。涂料交聯(lián)劑用的三聚氰任意一種產(chǎn)物。涂料交聯(lián)劑用的三聚氰胺樹(shù)脂，是由胺樹(shù)脂，是由1mol三聚氰胺與三聚氰胺與46mol的甲醛反應(yīng)，然后用脂肪醇醚化。的甲醛反應(yīng)，然后用脂肪醇醚化。 1、涂料用三聚氰胺樹(shù)脂的制備原理（1）羥甲基三聚氰胺的制備）羥甲基三聚氰胺的制備CNNCNCNH2NH2H2N+ nHCHOOH-n=36CNNCNCHNHNNHCH2OHCH2OHHOH2C1、涂料用三聚氰胺樹(shù)脂的制備原理（2）縮聚）縮聚羥甲基和未反應(yīng)的活性氫原子縮合成羥甲基和未反應(yīng)的活性氫原子縮合成次甲基鍵：次甲基鍵：CNNCNCHNNHNCH2OHCH2OHHOH2CCH2OH+CNNCNCHNNHNCH2

13、OHCH2OHHOH2CCH2OHCNNCNCHNNHNCH2CH2OHHOH2CCH2OHCNNCNCNNHNCH2OHCH2OHHOH2CCH2OH+ H2O 羥甲基和羥甲基之間的縮聚反應(yīng)，先羥甲基和羥甲基之間的縮聚反應(yīng)，先生成醚鍵，再甲醛成次甲基鍵。生成醚鍵，再甲醛成次甲基鍵。CNNCNCHNNHNCH2OHCH2OHHOH2CCH2OHCNNCNCHNNHNCH2OHCH2OHHOH2CCH2OH+CNNCNCHNNHNCH2OHH2CHOH2CCH2OHCNNCNCHNNNHCH2OHCH2OHH2CCH2OHO+ H2OCNNCNCHNNHNCH2OHH2CHOH2CCH2OHCN

14、NCNCHNNNHCH2OHCH2OHCH2OH+ HCHO（3）多羥甲基三聚氰胺和丁醇的醚化）多羥甲基三聚氰胺和丁醇的醚化CNNCNCHNNNCH2OHCH2OHHOH2CCH2OHHOH2C+ 2C2H9OH酸性CNNCNCHNNNCH2OHCH2OHC4H9OH2CCH2OHHOH2C+ 2H2O2、配方，操作方法和質(zhì)量要求、配方，操作方法和質(zhì)量要求（1）高醚化三聚氰胺樹(shù)脂：）高醚化三聚氰胺樹(shù)脂： 配方摩爾比為三聚氰胺配方摩爾比為三聚氰胺:甲醛甲醛:丁醇丁醇1:（5.56.3）:6.3。催化劑（如碳酸。催化劑（如碳酸鎂）的用量是三聚氰胺質(zhì)量的鎂）的用量是三聚氰胺質(zhì)量的0.5%左右，左右，

15、苯二甲酸酐用量大體上也是三聚氯胺質(zhì)苯二甲酸酐用量大體上也是三聚氯胺質(zhì)量的量的0.5%左右。左右。 2、配方，操作方法和質(zhì)量要求、配方，操作方法和質(zhì)量要求操作過(guò)程是先堿（羥甲基化）后酸操作過(guò)程是先堿（羥甲基化）后酸（醚化）兩步法反應(yīng)。脫水階段采取分（醚化）兩步法反應(yīng)。脫水階段采取分水法，殘留水用減壓蒸出，以二甲苯為水法，殘留水用減壓蒸出，以二甲苯為脫水劑。高醚化三聚氰胺樹(shù)脂適用于和脫水劑。高醚化三聚氰胺樹(shù)脂適用于和干性或半干性醇酸樹(shù)脂配合使用。干性或半干性醇酸樹(shù)脂配合使用。2、配方，操作方法和質(zhì)量要求、配方，操作方法和質(zhì)量要求（2）低醚化三聚氰胺樹(shù)脂）低醚化三聚氰胺樹(shù)脂 ： 丁醇（丁醇（mol）

16、略少，其他同高醚化）略少，其他同高醚化三聚氰胺樹(shù)脂一樣?？刂泼鸦容^低，三聚氰胺樹(shù)脂一樣?？刂泼鸦容^低，適宜和不干性醇酸樹(shù)脂配合使用。適宜和不干性醇酸樹(shù)脂配合使用。 3、異丁醇醚化三聚氰胺甲醛樹(shù)脂、異丁醇醚化三聚氰胺甲醛樹(shù)脂異丁醇的反應(yīng)活性不如正丁醇，可異丁醇的反應(yīng)活性不如正丁醇，可增加醇用量或者酸催化劑的用量提高反增加醇用量或者酸催化劑的用量提高反應(yīng)速度。應(yīng)速度。4、苯代三聚氰胺甲醛樹(shù)脂、苯代三聚氰胺甲醛樹(shù)脂苯代三聚氰胺甲醛樹(shù)脂也稱(chēng)苯鳥(niǎo)糞苯代三聚氰胺甲醛樹(shù)脂也稱(chēng)苯鳥(niǎo)糞胺甲醛樹(shù)脂，鳥(niǎo)糞胺是三聚氰胺中的一胺甲醛樹(shù)脂，鳥(niǎo)糞胺是三聚氰胺中的一個(gè)氨基被氨基以外的其他基團(tuán)所取代的個(gè)氨基被氨基以外的其他

17、基團(tuán)所取代的產(chǎn)物。例如，有用氫、烷基、烯丙基取產(chǎn)物。例如，有用氫、烷基、烯丙基取代的鳥(niǎo)糞胺，其中用苯基取代的苯鳥(niǎo)糞代的鳥(niǎo)糞胺，其中用苯基取代的苯鳥(niǎo)糞胺廣泛地用于涂料交聯(lián)劑。胺廣泛地用于涂料交聯(lián)劑。 （1）反應(yīng)機(jī)理CNNCNCNH2C6H5H2N+ nHCHO堿CNNCNCNC6H5NHCH2OHCH2OHHOH2CCNNCNCNC6H5NHCH2OHCH2OHHOH2C+ mC4H9OH酸CNNCNCNC6H5NH2CCH2OHC4H9OH2Cm（2）配方與操作詳見(jiàn)講義page66。5、氨基共縮聚樹(shù)脂、氨基共縮聚樹(shù)脂三聚氰胺和尿素共縮聚樹(shù)脂三聚氰胺和尿素共縮聚樹(shù)脂 三聚氰胺和苯代三聚氰胺共縮聚

18、樹(shù)脂三聚氰胺和苯代三聚氰胺共縮聚樹(shù)脂（三）甲醚化氨基樹(shù)脂（三）甲醚化氨基樹(shù)脂甲醚化氨基樹(shù)脂按照其組成也可以甲醚化氨基樹(shù)脂按照其組成也可以制成甲醚化脲醛樹(shù)脂、甲醚化三聚氰胺制成甲醚化脲醛樹(shù)脂、甲醚化三聚氰胺樹(shù)脂、甲醚化苯代三聚氰胺樹(shù)脂、甲醚樹(shù)脂、甲醚化苯代三聚氰胺樹(shù)脂、甲醚化尿素三聚氰胺共縮聚樹(shù)脂等。化尿素三聚氰胺共縮聚樹(shù)脂等。甲醚化氨基樹(shù)脂中產(chǎn)量最大、應(yīng)用甲醚化氨基樹(shù)脂中產(chǎn)量最大、應(yīng)用廣泛的是甲醚化三聚氰胺樹(shù)脂。廣泛的是甲醚化三聚氰胺樹(shù)脂。1、甲醚化氨基樹(shù)脂的分類(lèi)及特性、甲醚化氨基樹(shù)脂的分類(lèi)及特性高醚化、低亞氨基型氨基樹(shù)脂高醚化、低亞氨基型氨基樹(shù)脂高醚化、高亞氨基型氨基樹(shù)脂高醚化、高亞氨基型氨基樹(shù)脂部分甲醚化型氨基樹(shù)脂部分甲醚化型氨基樹(shù)脂2、合成甲醚化三聚氰胺樹(shù)脂的反應(yīng)機(jī)理、合成甲醚化三聚氰胺樹(shù)脂的反應(yīng)機(jī)理CNNCNCNH2NH2H2N+CNNCNCNNNCH2OHCH2OHHOH2CHCHO（過(guò) 量 ）pH 9 10HOH2CCH2OHHOH2CIIICNNCNCNNNCH2OHCH2OHHOH2CHOH2CCH2OHHOH2CII+ CH3OHpH=23CNNCNCNNNCH2OCH3CH2OCH3H3COH2CH3COH2CCH2OCH3H3COH2CIII（過(guò) 量 ）3制備制備HMM