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一种三聚氰胺的衍生物LHOM的物化性质及应用 倡导“无醛化”三聚氰胺应用领域的开发四川金象赛瑞化工股份有限责任公司北京三嗪兴达化学研究所 李健 李刚 王顺平 邓朝元 干昌舒前言介绍一种三聚氰胺的衍生物，低取代度的羟乙氧乙基三聚氰胺N-单（5-羟基-3-氧杂戊基）三聚氰胺60%mol，N,N-双（5-羟基-3-氧杂戊基）三聚氰胺40%mol，简称LHOM。它的物化性质及其应用。开发三聚氰胺潜在的性能优势，倡导“非醛化”三聚氰胺应用技术开发，化解三聚氰胺产能过剩的矛盾。1、 一种三聚氰胺的衍生物LHOM的物化性质及应用1.1、技术背景羟烷基化三聚氰胺衍生物已经在精细化工产品、高分子新材料的合成方面有着广泛的应用。特别是羟乙氧乙基三聚氰胺，由于其在三聚氰胺中引入的羟乙基氧乙基基团的亲水和非离子表面活性特征，极大地提高了三聚氰胺在水溶液体系中的溶解性，从而为氨基树脂合成的工和性能改方面进提供了更多的选择。特别是在制备高浓度、高粘度纺丝和发泡级专用树脂时，发挥了无可替代的作用。 做为羟烷基化三聚氰胺衍生物家族中的新成员，LHOM，低的取代度保留了更多的（-NH2）活性基团，用途更加广泛，特别是用作活性共缩聚单体，可以在氨基树脂合成的任意阶段，起始、中间、后期以任意的比例加入，分别用以改善树脂的性能、制备无游离醛树脂和无游离醛的木材产品；适度的（-OH）羟基官能团为其在其它高分子合成方面的应用提供了新的机遇，三嗪环结构单元引入无疑地会对材料的热稳定性、阻燃性发挥重要的贡献；稳定的组分为其后使用过程中的配方设计提供了方便;与取代度相应的更好的产品形态和色相，更便于操作、储存、运输和商业化。1.2. LHOM的主要技术指标产品名称：LHOM，低取代度羟乙氧乙基三聚氰胺 N-单（5-羟基-3-氧杂戊基）三聚氰胺，N,N-双（5-羟基-3-氧杂戊基）三聚氰胺N-Mono-, N,N-bis- (5-hydroxy-3-oxapentyl)melamine 分子（结构）式：平均分子量： 250产品组成： N-单（5-羟基-3-氧杂戊基）三聚氰胺60%mol， N,N-双（5-羟基-3-氧杂戊基）三聚氰胺40%mol，平均取代度1.4产品外观： 象牙白 均匀片状或颗粒物溶解性： 溶于水、醇、氨醇，溶于DMF、DMCA、亚砜等非质子极 溶性剂软化点（熔程）： 50-55包装及储运：纸塑或铝塑Kg袋装，干燥、阴凉处长期储存1.3、LHOM的化学性质及在有机合成中的应用 由于其可溶性的改善，下列常用的官能特征反应都可以有效地进行，以宽松的条件进一步合成一系列精细化学品及有机合成的新材料。 酰胺基上的活泼氢与酰氯生成酰亚胺的反应，酰氯化试剂可以是乙酰氯，也可以是二酰氯。 酰胺基上的活泼氢与环氧官能团的加成反应引进第二醇羟基的反应。 酰胺基与有机胺或有机多胺的消氨反应，可以吧三嗪环镶嵌到分子的主链上或接枝在侧链上。 羟乙氧乙基上的羟基官能团与低碳醚的醚交换反应。 羟基官能团与低碳酯的酯交换反应。有可能制备一类新型的聚酯材料 。 羟基官能团与异氰酸酯基生成氨基甲酸酯单元的反应。把氨基三嗪结构单元嵌入聚氨酯的大分子中。 羟基官能团与环氧烯烃加成制备阻燃聚醚。1.4 LHOM彻底地捕获消除氨基树脂及其制品中的游离醛1.4.1 游离醛产生的原因及消除的技术现状 环境中甲醛对人类健康的影响已被认知，如何消除环境中，尤其是与人类密切接触的“人造木材”给家装环境带来的游离醛的危害更加引起人们的重视。 “人造木材”中游离醛产生的原因无外乎两种：一是人造木材生产加工中使用的氨基树脂中的游离醛，二是人造木材加工过程中，在湿热条件下，130以上，木材本身的纤维素分解释放的游离醛。前者，氨基树脂以其低成本和优异的加工性能在木材加工中无可替代，其游离醛的控制已引起政府及行业高度的重视，强制性的法规以及合成的工艺的创新为解决这一问题作出了重要贡献。然而后者，木材热加工过程中木材本身释放并潜伏在制品中的游离醛却往往被人们忽视。 科学工作者为消除制品及环境中的游离醛做了大量的工作，采取了各种各样的技术措施，按捕捉及消除机理可分为四大类： a、以多孔类材料的吸附功能，吸收环境空气中的游离醛，如活性炭类、硅铝凝胶类、人造的分子筛类等多孔材料。 b、催化氧化分解成水和二氧化碳等对人类健康无害的化合物，催化剂如贵金属Pt、 Pd 、Rh 、Ru、Au，贵金属与锰、锌、钛、锡的氧化物如协同体，并负载在多孔材的载体上。 C、制品的封装，通过涂装和复合的方法把甲醛封闭在制品中。 前两种方法是亡羊补牢，后都制造了一个更为可怕的缓释体，短痛变长痛。 d、化学捕捉 一种应用最为广泛的主动地消除游离醛的方法。 理论上凡能与甲醛发生化学反应的化学试剂都具有某种消除游离醛的功能，其效果取决于与甲醛的反应生成产物的稳定性、对环境的友好性、对制成品质量的影响性，以及与甲醛发生化学反应的易容性。 这一类的化学试剂，例如无机化合物氯化铵、盐酸羟铵；含氨基的有机化合物如氨基酸以及含氨基酸结构单元的多肽、蛋白质、黄原胶、氨基磺酸、氨基酚、氨基醇等化合物；脂肪族及脂环族有机胺，有机多胺；酰胺类化合物如尿素、双氰胺、胍及其盐、三聚氰胺以及其它脂肪族及脂环族的酰胺化合物；特别近年来备受关注的“肼类”有机化合物,一类结构通式为RCONHNHRl或RSO2NHNHRl的化合物，前者统称为酰肼，后者为磺酰肼(sulfonyl-hydrazide)。 如乙酰肼CH3CONHNH2、苯磺酰肼C6H5SO2NHNH2、N,N-二乙酰肼CH3CONHNHCOCH3、乙二酸二酰肼NH2NHCOCONHNH2、马来酰肼C4H4N2O2 、己二酸二酰肼等。 其使用方法包括：在氨基树脂合成的过程抑制羟甲化和缩合的分解反应或同时改善树脂的性能；在制胶的后期加入，以控制树脂中的游离醛；制成品的表面涂装等。 14.2 LHOM可以彻底地捕捉和消除“人造木材”中的游离醛 上述反应可以在室温条件下发生，特别是在弱酸性条件下，反应速度极快。 LHOM独具特色的结构特征，平均1.4个取代度的羟乙氧乙基（-CH2 CH2 O CH2 CH2 OH)的亲水特征，提供了其在氨基树脂合成的全过程中的互溶性，使用极其方便；羟乙氧乙基（-CH2 CH3 O CH2 CH2 OH)非离子表面活性的官能特征，提供了其在氨基树脂合成过程中的助分散和抑制凝胶的作用，提供了胶液在使用过程中对木质素的浸润性。结构中保留的平均1.6个酰胺基（-NH2)，提供了其与甲醛发生羟甲基化反应并进一步共缩聚的更高的反应活性；公知的，具有突出的热稳定性和阻燃性的氨基三嗪的结构单元嵌段在氨基树脂中，会大大提高制品的耐湿热性和阻燃性。因此可以说：迄今为止，LHOM与其他类甲醛捕获剂比较，以其兼备的便捷的使用性能、综合产品质量改善的性能以及突出的对环境的友好性能，使其成为“结构型甲醛捕捉剂”的最佳的选择。 使用方法： a、以5-15 mol的LHOM替代三聚氰胺，合成高固含量、高粘度氨基树脂，特别适用于三聚氰胺弹性泡沫及三聚氰胺的纤维。 b、以不大于5mol的LHOM替代三聚氰胺制备“模塑料”，有效地改善“模塑料”在热压成型过程中的流动性和冲模效果。 c、以甲醛与LHOM按0.8-1.5的mol比直接合成一种类似“不干胶”的韧性粘结剂。 d、在浸渍纸用的氨基树脂合成过程中以510mol的LHOM替代三聚氰胺，改善浸渍纸的柔韧性，特别是浸润性，尤其是后期加入适当的比例，有效的降低胶液及纸制品的游离醛含量。 e、在以尿素为主体的氨基树脂类胶粘剂的合成过程中，用LHOM替代三聚氰胺，采用传统的分段加入的技术