三聚氰胺树脂水溶性研究


 合成树脂之所以能溶于水,是由于在聚合物的分子链上含有一定数量的强亲水性基团,例如含有羧基、羟基、氨基、醚基及酰胺基等。然而这些极性基团与水混合时多数只能形成乳浊液,它们的羧酸盐则可部分溶于水中。因而水溶性树脂绝大多数都是先制得带亲水性基团的聚合物,然后中和成盐而获得水溶性。带有氨基的聚合物以羧酸中和成盐,形成阳离子水溶性树脂,如阴极电沉积涂料水溶性树脂。另外,氢键的存在对水溶性有很大的促进,许多高分子化合物都通过氢键作用,与水分子发生缔合而获得水溶性。为了提高三聚氰胺树脂的水溶性,并且扩大其应用领域,主要是向树脂中引入非离子化亲水基团或者进行阴离子改性。

向树脂中引入非离子化亲水基团一般是加入小分子醇胺进行改性,包括乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、脲醛预聚体等。用丙烯酰胺改性三聚氰胺树脂,适当提高丙烯酰胺用量,可使树脂接枝反应进行较完全,得到水溶性好的三聚氰胺树脂(MF)。]在树脂合成时引入二甘醇参与缩聚反应,提高了树脂与水的亲和性。研究认为通过二甘醇的醚化和己内酰胺的扩链作用,

树脂具有很好的水溶性和干燥后具有很好的柔韧性。用可溶性淀粉、蔗糖、丙三醇来改性低分子三聚氰胺甲醛树脂,发现丙三醇作为改性剂,可以很容易的与MF 树脂共聚,提高树脂水溶性,并且保证树脂的性能良好。用多聚甲醛部分代替甲醛溶液与三聚氰胺、甲醇发生醚化、缩聚反应,得到可与水任意比例互溶的改性MF 树脂。阴离子改性主要是磺化三聚氰胺树脂。磺化三聚氰胺树脂是由三聚氰胺与甲醛反应生成羟甲基三聚氰胺,然后与磺化剂作用生成三聚氰胺磺酸盐,再经缩聚成为一定相对分子质量的高分子化合物。由于树脂分子中有—SO 3基团,因此树脂具有良好的表面活性。认为反应的温度和加入亚硫酸氢钠的速率对树脂的水溶性和稳定性都产生很大的影响,并提出磺化阶段的pH 值为60,温度为25 ℃,时间为24 h 时,会大大提高树脂的稳定性和水溶性。磺化基团赋予氨基树脂水溶性,磺化剂的用量及磺化度对树脂的水溶性和稳定性起决定性的作用。以对甲苯磺酸为催化剂,三聚氰胺、乙二醛为原料,通过加成和醚化反应,制备出了环境友好的水溶性三聚氰胺乙二醛树脂。水溶性磺化MF 树脂主要在造纸业和建筑业中应用。在造纸中用作纸的湿强剂,在建筑中主要用作混凝土的高效分散剂或减水剂。水溶性树脂的优点是环保节能,但涉及到低相对分子质量树脂的合成控制,在水中的储存稳定性,以及浸渍后干燥时小分子树脂与水共蒸馏等现象,都是其在制备和应用环节中的技术难点。水性异氰酸酯作为交联剂与水溶性胶黏剂复合使用时,利用水性异氰酸酯中含有的异氰酸基(NCO) 的活性,能够增加胶黏剂的交联度、封闭亲水基团,从而提高制品的交接强度和耐水性。以不饱

和聚酯和牛皮纸木纤维为原料、以自行合成的乙烯基异氰酸酯为偶联剂,制得了拉伸强度高达1676 MPa 的木纤维-不饱和聚酯复合材料。由于乙烯基异氰酸酯使复合材料界面形成牢固的化学键结合,使复合材料的力学性能和耐湿热性能显著提高。异氰酸酯基会与纤维羟基进行接枝化反应,使纤维与树脂之间通过化学键连接起来