改性增强三聚氰胺甲醛树脂及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及高分子材料技术领域，特别涉及一种改性增强三聚氰胺甲醛树脂及其制备方法。
【背景技术】
[0002]塑料为合成的高分子化合物，是利用单体原料以合成或缩合反应聚合而成的材料，由合成树脂及填料、增塑剂、稳定剂、润滑剂、色料等添加剂组成的。大多数塑料具有质轻、化学性稳定、不会锈蚀、耐冲击性好、绝缘性好等优点，因此，塑料广泛应用于文具制品、餐饮用品、包装用品等领域。
[0003]三聚氰胺甲醛树脂是一种很重要的合成树脂，为化工工业诸多领域技术水平的提高和产品结构的变化做出积极贡献，广泛应用于各种塑料、涂料、橡胶、陶瓷、造纸、皮革、耐火材料等产品，因此，需要有优良的机械强度、硬度、阻燃等性能，现如今所用的三聚氰胺甲醛树脂机械强度、阻燃、耐高温等性能都一般，在制造成产品后往往会因为承受的力量过大或温度过高而导致损坏，无法满足使用的要求。
[0004]为了提高三聚氰胺甲醛树脂的性能，一般都采用增加添加剂的方式获得改性三聚氰胺甲醛树脂。中国发明专利授权公告号为CN 103319673 B，发明名称为一种三聚氰胺甲醛树脂的改性方法，公开了一种三聚氰胺甲醛树脂的改性方法，将三聚氰胺、甲醛按照1:(1.5-3.5)比例投入反应釜，待三聚氰胺全部溶解后，加入改性剂、催化剂，再用pH调节剂调节pH至8.5-10.5，升温至60-90 V，恒温反应至树脂水混溶性达到5倍时，加入降醛剂，降温至30°C以下，得到高倍水混溶性三聚氰胺甲醛树脂，改性剂选自苯酚、间苯二酚、邻苯二酚、对苯二酚、间甲苯酚、对甲苯酚、邻甲苯酚、双酚A中的一种或多种;改性剂质量为三聚氰胺总质量的10-60% ;所述的催化剂二价金属碱类物质；所述的催化剂质量为三聚氰胺总质量的2-10%。该发明通过加入特定的改性剂，在催化剂作用，碱性条件下，控制反应条件得到改性三聚氰胺甲醛树脂。由于增加了特定的改性剂，生产成本高，生产工艺复杂，生产过程中需控制的反应参数和反应条件多，不易控制。
【发明内容】
[0005]有鉴于此，本发明要解决的技术问题之一在于提供一种改性增强三聚氰胺甲醛树脂，具有优良的热稳定性、耐尚温、阻燃等性能，耐水能力好、机械强度尚、硬度尚等特点。
[0006]本发明通过以下技术手段解决上述技术问题:
本发明提供了一种改性增强三聚氰胺甲醛树脂，由以下重量份的原料制成:甲醛溶液700-1000份、三聚氰胺430-625份、水88_130份和ph值调节剂0.4-0.65份。
[0007]进一步，由以下重量份的原料制成:甲醛溶液820-960份、三聚氰胺480-600份、水100-120份和ph值调节剂0.45-0.6份。
[0008]进一步，由以下重量份的原料制成:甲醛溶液860份、三聚氰胺490份、水110份和ph值调节剂0.5份。
[0009]进一步，所述ph值调节剂为氢氧化钠。
[0010]进一步，甲醛溶液的百分重量浓度为37%。
[0011]本发明还包括改性增强三聚氰胺甲醛树脂的制备方法，具体包括以下步骤:
1)取所述重量份的甲醛溶液投入到反应釜中，反应釜的温度为20-30度；
2)取所述重量份的ph值调节剂加入水中稀释，水与ph值调节剂的重量比例为4:1，制得碱性溶液，将所述碱性溶液投入到反应釜中，调节Ph值为7.5-9.0；
3)取所述重量份的三聚氰胺和水先后投入到反应釜中，反应釜中的混合物进行自然反应10-25分钟；
4)对反应釜进行加热，当反应釜温度到达45-52度时，停止加热，将反应釜的温度控制在60-65度，混合物在反应釜中自然反应10-15分钟，继续加热，反应釜中温度继续缓慢上升，使反应釜中的温度控制在65-73度，保温20-30分钟；
5)冷却降温，将反应釜的温度控制在55-62度；
6)出料、脱水、再次脱水和粉末化，即制得改性增强三聚氰胺甲醛树脂。
[0012]进一步，上述步骤I)中甲醛溶液的百分重量浓度为37%。
[0013]进一步，上述步骤2)中，取所述重量份的ph值调节剂加入水中稀释，水与ph值调节剂的重量比例为4:1，制得碱性溶液，将所述碱性溶液加入到反应釜中，调节ph值为7.8-
8.5ο
[OOM] 进一步，上述步骤4)中，对反应Il进行加热，当反应Il温度到达50度时，停止加热，将反应釜的温度控制在64度，混合物在反应釜中自然反应13分钟，继续加热，反应釜中温度继续缓慢上升，使反应釜中的温度控制在70度，保温25分钟。
[0015]进一步，上述步骤5)中将反应釜的温度控制在57度。
[0016]本发明的有益效果:
本发明的改性增强三聚氰胺甲醛树脂，经过多次反复试验得到科学的配比方案，无需添加其他助剂，生产成本易控制，其具有优良的热稳定性、耐高温、阻燃等性能，耐水能力好、机械强度高、硬度高等特点。
[0017]本发明的改性增强三聚氰胺甲醛树脂制备方法，通过对反应物的比例、ph值调节剂的用量科学配比，以及对反应物的反应时间、反应温度的精细化控制，无需添加其他助剂，制得的改性增强三聚氰胺甲醛树脂与现有的三聚氰胺甲醛树脂相比具有不可比拟的优点:其具有较大的化学活性，很高的胶结强度;耐水能力好，能经过6-7小时以上的沸水;耐高温，能在150°C的高温的条件下使用；防水性好;热稳定性高;低温固化能力较强；耐磨性好；固化快，不需加固化剂，节约生产成本;机械强度高、硬度高。性能优良的改性增强三聚氰胺甲醛树脂可广泛应用于木材、造纸、塑料、涂料、纺织、皮革、电气等行业。
[0018]
【具体实施方式】
[0019]实施例1
本发明的改性增强三聚氰胺甲醛树脂，由以下重量份的原料制成:甲醛溶液700kg、三聚氰胺430kg、水88kg和ph值调节剂0.4kg，ph调节剂采用氢氧化钠。甲醛溶液的百分重量浓度为37%。
[0020]上述改性增强三聚氰胺甲醛树脂的制备方法，具体包括以下步骤:
I)取所述重量份的甲醛溶液投入到反应釜中，反应釜的温度为20度。
[0021]2)取所述重量份的ph值调节剂加入水中稀释，水与ph值调节剂的重量比例为4:1，制得碱性溶液，将所述碱性溶液投入到反应釜中，调节Ph值为7.5。
[0022]3)取所述重量份的三聚氰胺和水先后投入到反应釜中，反应釜中的混合物进行自然反应10分钟;此步骤生成不同数目的N-羟甲基取代物。
[0023]4)利用锅炉式方式对反应釜进行加热，当反应釜温度到达45度时，停止加热，利用锅炉余热使其反应釜温度控制在60度，关掉余热进气阀门，使甲醛、三聚氰胺、氢氧化钠和水构成的混合物在反应釜中自然反应10分钟，继续加热，反应釜中温度继续缓慢上升，使反应釜中的温度控制在65度，保温20分钟使其反应充分;反应釜中液体颜色从白色逐渐聚合成透明液态。对反应釜进行两次升温保温，第一次利用锅炉余热对反应釜升温，节约成本的同时也减少能耗，第二次升温保温使混合物反应充分。
[0024]5)通过夹层式水冷却降温，将反应釜的温度控制在55度。
[0025]6)55度时进行出料，出料过程迅速。将透明液态生成物引流在冰盘中冷