改性蜜胺、蜜胺树脂、蜜胺泡沫及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种改性蜜胺单体和蜜胺树脂，以及使用该蜜胺树脂制备的蜜胺泡沫。本发明专利技术进一步提供一种改性蜜胺单体的制备方法以及蜜胺泡沫的制备方法。所述蜜胺泡沫具有韧性好、强度大、不易掉渣且甲醛含量低等优点，可大规模地应用于日化行业、食品行业、电子行业、室内装修及交通等各个领域。所述改性蜜胺单体，具有以下通式：

Modified melamine, melamine resin, melamine foam and process for producing the same

The present invention provides a modified melamine monomer and melamine resin, and a melamine foam made from the melamine resin. The present invention further provides a process for the preparation of modified melamine monomers and a preparation method of melamine foams. The melamine foam has good toughness, high strength, not easy to drop and low formaldehyde content, can be used in various large-scale chemical industry, food industry, electronic industry, interior decoration and transportation etc.. The modified melamine monomer has the following general formula:

【技术实现步骤摘要】
改性蜜胺、蜜胺树脂、蜜胺泡沫及其制备方法
本专利技术涉及氨基树脂领域，特别是涉及一种改性蜜胺、蜜胺树脂、使用该蜜胺树脂制备的蜜胺泡沫及其制备方法。
技术介绍
蜜胺泡沫(又称三聚氰胺泡沫)是由蜜胺树脂经过发泡工艺制成的三维网状交联结构的泡沫材料。蜜胺泡沫具有优异的阻燃性、吸声性、耐热耐冷性和隔热保温性，是目前最轻质的泡沫材料之一，阻燃性：无需添加任何阻燃剂即可达到GB8624-2006标准B-s2,d0,t2级(相当于德国DIN4102B1级、美国UL94-96V-0级高阻燃材料标准)接触明火后在燃烧体的表面形成致密的焦炭层从而阻滞燃烧，无流滴，无毒烟，不燃烧，离火自熄；吸声性：其高达99％以上的开孔率使得声波能方便有效地进入泡沫体的深层并转变为网格的震动能被消耗和吸收掉，且有效地消除反射波；耐热和耐冷稳定性：长期在-150℃至240℃的温度下使用，其物理性能保持不变；重量轻：单位体积质量只有5～10kg/m3，几乎是泡沫材料中最轻的一种。因此，蜜胺泡沫可应用于日化行业、食品行业、电子行业、室内装修及交通等各个领域。然而，由于目前市场上销售的蜜胺泡沫具有产品韧性差、强度低、易掉渣等问题，从而限制了蜜胺泡沫的大规模应用。
技术实现思路
基于此，有必要提供一种韧性好、强度大、不易掉渣的蜜胺泡沫、制备该蜜胺泡沫的蜜胺树脂以及制备该蜜胺树脂的改性蜜胺单体。一种改性蜜胺单体，具有以下通式：其中，n为2至10，R1和R2分别独立地选自H、CH3和CH2CH3。一种蜜胺树脂，具有以下通式的支链结构：其中，n为2至10，R1和R2分别独立地选自H、CH3和CH2CH3。一种蜜胺泡沫，由所述蜜胺树脂制备获得。一种改性蜜胺单体的制备方法，包括以下步骤：S1，提供蜜胺和甲醛，使所述蜜胺和甲醛发生羟甲基化反应，得到一羟甲基蜜胺；S2，提供环氧烷烃，所述环氧烷烃与所述蜜胺的摩尔比大于或等于2:1并且小于或等于10:1，使所述环氧烷烃和所述一羟甲基蜜胺发生醚化反应，得到所述改性蜜胺单体，所述环氧烷烃和所述改性蜜胺单体分别具有以下通式：其中，n为2至10，R1和R2分别独立地选自H、CH3和CH2CH3。在其中一个实施例中，所述步骤S1进一步包括：S11，提供甲醛溶液，将所述甲醛溶液的PH值调节至8.0～10.0；S12，向所述甲醛溶液中加入所述蜜胺，所述蜜胺与甲醛的摩尔比为1:1至1:1.5；S13，使所述蜜胺与所述甲醛在70～90℃温度范围内发生反应，反应完毕后得到含有所述一羟甲基蜜胺的第一溶液。在其中一个实施例中，所述步骤S2进一步包括：S21，将所述一羟甲基蜜胺转化为一羟甲基蜜胺金属盐；S22，使所述一羟甲基蜜胺金属盐和所述环氧烷烃在催化剂作用下，在0.1～0.6Mpa压力下进行反应，反应完毕后加入强酸或中强酸，得到所述改性蜜胺单体。在其中一个实施例中，所述催化剂为KOH、NaOH、CuOH、Cu(OH)2、LiOH、Al2O3、Sb2O3和Sb2O5中的至少一种。在其中一个实施例中，所述强酸或中强酸的加入在低于80℃的温度下进行。在其中一个实施例中，所述步骤S21包括：使所述一羟甲基蜜胺与KOH或NaOH溶液反应，反应一段时间后脱水，得到一羟甲基蜜胺钾或一羟甲基蜜胺钠与水的混合物，所述混合物的含水率低于8％。一种蜜胺泡沫的制备方法，包括以下步骤：S1，提供含有蜜胺树脂的蜜胺树脂溶液，所述蜜胺树脂具有以下通式的支链结构：其中，n为2至10，R1和R2分别独立地选自H、CH3和CH2CH3；S2，在所述蜜胺树脂溶液中加入表面活性剂、发泡剂和酸促进剂，得到混合发泡液；S3，使所述混合发泡液进行发泡，得到定型泡沫；S4，将所述定型泡沫在高温条件下放置一段时间，得到所述蜜胺泡沫。在其中一个实施例中，所述蜜胺树脂溶液由改性蜜胺单体和甲醛溶液进行聚合反应后所得，所述改性蜜胺单体具有以下通式：在其中一个实施例中，所述蜜胺树脂溶液的粘度为100～300mPa·s(95℃)。在其中一个实施例中，所述高温条件为120～200℃。本专利技术通过对蜜胺单体的结构进行改性，并使用该改性蜜胺单体制备蜜胺树脂和蜜胺泡沫，可以得到韧性好、强度大、不易掉渣的蜜胺泡沫，有利于将蜜胺泡沫大规模地应用于日化行业、食品行业、电子行业、室内装修及交通等各个领域。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下通过实施例对本专利技术进行进一步详细说明。本专利技术提供一种改性蜜胺单体，具有以下通式：其中，n为2至10，R1和R2分别独立地选自H、CH3和CH2CH3。本专利技术还提供一种蜜胺树脂，所述蜜胺树脂具有以下通式的支链结构：其中，n为2至10，R1和R2分别独立地选自H、CH3和CH2CH3。所述蜜胺树脂可由所述改性蜜胺单体与甲醛进行聚合反应获得。n越小，由该改性蜜胺单体和蜜胺树脂制备的蜜胺泡沫的硬度越大，所述蜜胺泡沫越容易掉渣；n越大，由该改性蜜胺单体和蜜胺树脂制备的蜜胺泡沫韧性越大，韧性过大时所述蜜胺泡沫不易成型。当n为2至10，由该改性蜜胺单体制备的蜜胺泡沫兼具良好的硬度和韧性，从而可应用于多个领域。优选地，n为3至6，此时，由该改性蜜胺单体制备的蜜胺泡沫具有最佳的性能。本专利技术进一步提供一种该改性蜜胺单体的制备方法、该蜜胺树脂的制备方法以及该蜜胺泡沫的制备方法。所述改性蜜胺单体的制备方法包括以下步骤：S11，提供蜜胺和甲醛，使所述蜜胺和甲醛发生羟甲基化反应，得到一羟甲基蜜胺；S12，提供环氧烷烃，所述环氧烷烃与所述蜜胺的摩尔比大于或等于2:1且小于或等于10:1，使所述环氧烷烃和所述一羟甲基蜜胺发生醚化反应，得到所述改性蜜胺单体。所述步骤S11可进一步包括：S111，向第一反应釜中加入甲醛溶液，将所述甲醛溶液的PH值调节至8.0～10.0；S112，向所述甲醛溶液中加入所述蜜胺，所述蜜胺与甲醛的摩尔比为1:1至1:1.5，使所述甲醛和所述蜜胺在70～90℃的温度范围内进行反应，反应完毕后得到含有所述一羟甲基蜜胺的第一溶液。在步骤S111中，所述甲醛溶液可以是市售37％甲醛水溶液，也可以是制备或配置的其他浓度的甲醛溶液。可以采用氢氧化钠或氢氧化钾等强碱溶液对所述甲醛溶液的PH值进行调节。在步骤S112中，通过控制所述蜜胺与甲醛的摩尔比，并配合70～90℃的反应温度，来使所述步骤S112的主要产物为一羟甲基蜜胺。优选地，所述蜜胺与甲醛的摩尔比为1:1至1:1.2。在所述步骤S11中，所述蜜胺和甲醛的羟甲基化反应的化学反应式为：所述步骤S12可进一步包括：S121，将所述一羟甲基蜜胺转化为一羟甲基蜜胺金属盐；S122，使所述一羟甲基蜜胺金属盐和所述环氧烷烃在催化剂作用下，在0.1～0.6Mpa压力下进行反应，反应完毕后加入强酸或中强酸，得到所述改性蜜胺单体。在步骤S121中，可在所述第一溶液中加入KOH或NaOH溶液，反应一段时间后脱水，得到一羟甲基蜜胺钾或一羟甲基蜜胺钠与水的混合物，其化学反应式如下所示：在此反应过程中，所述蜜胺与所述KOH或NaOH的摩尔比为1:1～1:1.5，在该摩尔比范围内，KOH或NaOH中的羟基首先和离三嗪环较远的羟甲基中的羟基中的氢形成水，而离三嗪环较近的氨基中的氢很难与其反应形成水。在所述脱水过程中，优选地使所述混合物的含水率本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种改性蜜胺单体，其特征在于，具有以下通式：

【技术特征摘要】
1.一种改性蜜胺单体，其特征在于，具有以下通式：其中，n为2至10，R1和R2分别独立地选自H、CH3和CH2CH3。2.一种蜜胺树脂，其特征在于，所述蜜胺树脂具有以下通式的支链结构：其中，n为2至10，R1和R2分别独立地选自H、CH3和CH2CH3。3.一种蜜胺泡沫，其特征在于，使用如权利要求2所述的蜜胺树脂制备获得。4.一种改性蜜胺单体的制备方法，包括以下步骤：S1，提供蜜胺和甲醛，使所述蜜胺和甲醛发生羟甲基化反应，得到一羟甲基蜜胺；以及S2，提供环氧烷烃，所述环氧烷烃与所述蜜胺的摩尔比大于或等于2:1并且小于或等于10:1，使所述环氧烷烃和所述一羟甲基蜜胺发生醚化反应，得到所述改性蜜胺单体，所述环氧烷烃和所述改性蜜胺单体分别具有以下通式：其中，n为2至10，R1和R2分别独立地选自H、CH3和CH2CH3。5.根据权利要求4所述的改性蜜胺单体的制备方法，其特征在于，所述步骤S1进一步包括：S11，提供甲醛溶液，将所述甲醛溶液的PH值调节至8.0～10.0；S12，向所述甲醛溶液中加入所述蜜胺，所述蜜胺与甲醛的摩尔比为1:1至1:1.5，使所述蜜胺与所述甲醛在70～90℃温度范围内发生反应，反应完毕后得到含有所述一羟甲基蜜胺的第一溶液。6.根据权利要求4所述的改性蜜胺单体的制备方法，其特征在于，所述步骤S2进一步包括：S21，将所述一羟甲基蜜胺转化为一羟甲基蜜胺金属盐；S22，使所述一羟甲基蜜胺金属盐和所述环氧烷烃在催化剂作用下，在0.1～0.6Mpa压力下进行反应，...

【专利技术属性】
技术研发人员：兰彬，商学文，
申请(专利权)人：河北威泽精细化工有限公司，
类型：发明
国别省市：河北,13