[发明专利]一种三聚氰胺树脂改性剂的制备方法

说明书

一、技术领域

本发明属于化工领域，涉及一种化工产品的制备方法，具体的说是一种三聚氰胺树脂改性剂的制备方法，该改性剂是混合物，可以作为三聚氰胺树脂改性剂。

二、背景技术

三聚氰胺树脂是一种热固性树脂，现多用于三聚氰胺纤维和三聚氰胺泡沫的制备。然而，该类制品塑性较差，需要提高其塑性。近年来，提高以三聚氰胺甲醛树脂为主体的制品的柔韧性是很热的研究方向，也有大量文献报道了三聚氰胺和氨基醇反应制备一取代、二取代、三取代羟烷氧基三聚氰胺等三嗪衍生物的单一化合物、两种或三种的混合物的方法。

文献US 2228161、US 2393755、US 2467523、US 2723244报道了以三聚氰胺和氨基醇为起始原料合成三聚氰胺衍生物的方法，但是工业价值不高。US 4312988报道了以三聚氰胺和氨基醇反应合成取代物，但是反应副产物多，收率低，当三聚氰胺转化率为82％时，无活性的异构体的量为20％，而三聚氰胺转化率更高至99％时，基本全部为没有活性的异构体。US4886882报道了以三聚氯氰为起始原料合成取代单体，以及以三聚氰胺为起始原料合成三嗪衍生物混合物的方法。但是合成时需要加入另外的溶剂，并且反应时间长，后处理工序多，需要过滤、蒸馏，收率不高。US 5792867报道了合成三嗪衍生物的方法，但是反应温度高，反应时间长，且反应物转化率不高，收率低。2007年，CN200510090795报道了一种制备三聚氰胺树脂活性增塑剂的方法，制备过程需要浓缩、粉碎，产物主要含的是单取代三聚氰胺，而根据文献以及分子结构来看，在改性三聚氰胺树脂时，二、三取代中的羟甲基乙氧基支链比例高，在改性三聚氰胺树脂时效果好，而混合物中有一、二取代可以提供足够的-NH₂等活性基团。

三、发明内容

根据本发明，以三聚氰胺为起始原料，制备用于三聚氰胺树脂的改性剂，克服了上述缺点。本发明的合成方法，合成结束后，所得改性剂就可以直接或者配成溶液用于树脂或者其他制品的改性，不需要过滤、蒸馏、粉碎等后处理，很好的兼顾了合成方法简单和以及改善其下游产品韧性的优点，制备工艺易于达到，应用范围广。

本发明所述的一种三聚氰胺衍生物的制备方法，该三聚氰胺衍生物是混合物，可以用于三聚氰胺树脂改性，按以下步骤制成：

(1)原料三聚氰胺、氨基醇、催化剂先按计量比例投入到反应釜内，再通入弱氮气流，加热到150～200时，在弱氮气流的保护下反应1～4小时。三聚氰胺、氨基醇和催化剂的摩尔比为1∶1～4∶0.05～0.8；

(2)反应结束后，投入计量的碱液进行中和反应30分钟，然后降温至100℃以下，得到淡黄色混合物，即为可用于按三聚氰胺树脂改性的改性剂；该三聚氰胺树脂改性剂成分是一取代、二取代、三取代羟烷氧基三聚氰胺的混合物，主要成分是二取代羟烷氧基三聚氰胺。

其中氨基醇包括：2-氨基乙醇、3-氨基丙醇、2-氨基丙醇、1-氨基-2-丙醇、2-氨基异丁醇、2-氨基丁醇、2-氨基-2-甲基-1-丙醇、4-氨基丁醇、N-(2-氨基乙基)乙醇胺、2-(2-氨基乙氧基)乙醇、对氨基苯甲酰氨基乙醇之一种；优选为2-氨基乙醇、3-氨基丙醇、4-氨基丁醇、2-(2-氨基乙氧基)乙醇中的一种。

三聚氰胺与氨基醇的反应在酸性催化剂存在的条件下进行的。可以选择的催化剂有盐酸、硝酸、硫酸、磷酸、柠檬酸、氯化铵、硫酸铵、硝酸铵、磷酸铵、柠檬酸铵或它们的混合物。优选的催化剂为(柠檬酸铵+硫酸)或者(柠檬酸+硫酸铵)。

三聚氰胺、氨基醇和催化剂的摩尔比优选为1∶1～3∶0.05～0.5；反应温度优选为160～200℃；反应时间优选为1～3小时。

反应结束后，保持温度，加入50％浓度的氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠等溶液中和反应，然后降温，100℃以下出料，产物为淡黄色，可用于三聚氰胺树脂改性。

该反应不需要过滤、蒸馏、粉碎等后处理，而中和反应时生成的盐不需要过滤除去，可以直接添加入三聚氰胺树脂，能够提高三聚氰胺树脂的混合性，且对三聚氰胺树脂的下游制品的性能没有负面影响。少量的氨基醇也可以作为添加型增塑剂使用，同样可以提高下游制品的性能。