三聚氰胺的结构制备及其应用综述.doc

三聚氰胺的结构、制备及其应用

摘要：三聚氰胺是一种低毒化工原料，但长期或反复摄入可能对人体的肾与膀胱产生影响，导致结石。三聚氰胺的生产工艺可分为双氰胺法和尿素法两种，而以尿素法更常用。介绍了三聚氰胺的性质、毒性危害和合成工艺，以及国内外三聚氰胺的产需情况。
关键词：三聚氰胺；性质；生产；应用
1.引言
“三鹿奶粉”事件后，“三聚氰胺”这个化学名词越来越被人们所耳熟。本文就三聚氰胺的性能、用途、生产及其应用情况作一粗浅的解析。
2.三聚氰胺性质及结构[1]
三聚氰胺俗称蜜胺，分子式:C3N6H6，分子量:126.12，其结构如下：

三聚氰胺性状为纯白色单斜晶体，无毒，无味。密度:1570kg/m3，堆积密度:700一90kg/m3，熔点:在常压下，354℃分解，升华，比热:1.473kJ/kg·℃，能溶解于甘油、毗咤、热乙二醇、乙酸、甲醛等有机溶剂。三聚氰胺呈弱碱性，能够与各种酸分应生成三聚氰胺盐。在强酸和强碱液中，三聚氰胺发生水解，胺基逐步被轻基取代，生成三聚氰胺二酞胺，三聚氰胺一酞胺和三聚氰酸。三聚氰胺与醛类反应生成加成化合物，其中三聚氰胺与甲醛水溶液的反应是最重要的。
3.三聚氰胺的生产工艺[2]
三聚氰胺的生产工艺按原料可分为双氰胺法和尿素法两种。
双氰胺法先由电石(CaQ)制成氰胺化钙(CaCN2)，氰胺化钙水解后二聚生成双氰胺，再加热分解制备三聚氰胺。目前因为电石的高成本，双氰胺法已被淘汰。
与双氰胺法相比，尿素法成本低，目前大都采用此法。尿素以氨气为载体，硅胶为催化剂，在380℃～400℃温度下沸腾反应，先分解生成氰酸，并进一步
缩合生成三聚氰胺。反应方程式为：
6CO（NH2)2→C3N6H6+6NH3+3CO2
生成的三聚氰胺气体经冷却捕集后得粗品，然后经溶解，除去杂质，重结晶得成品。尿素法生产三聚氰胺每吨产品消耗尿素约3800kg、液氨500kg。
按照反应条件不同，三聚氰胺合成工艺又可分为高压法(7MPa～10MPa，370℃--450℃，液相)、低压法(0．5MPa～1MPa，380℃--440℃，液相)和常压法(<0．3MPa，390℃，气相)三类。
目前世界上技术先进、竞争力较强的主要有日本新日产Nissan法、意大利Allied—Eurotechnica的高压法、荷兰DSM低压法和德国BASF的常压法。
我国三聚氰胺生产企业多采用半干式常压法工艺。
4.三聚氰胺的应用
三聚氰胺是一种用途广泛的基本有机化工中间产品，可以作发泡剂、阻燃剂、减水剂、甲醛清洁剂和绝缘材料。最主要的用途是作为生产三聚氰胺甲醛树脂(MF)的原料，广泛运用于木材加工、塑料、涂料、造纸、纺织、皮革、电气、医药等行业，是发展精细化工和塑料工业不可或缺的有机化工原料。
三聚氰胺作为粘合剂用于木才精加工，对于改善制品性能，减少甲醛释放量，提高环境质量具有良好的功效。在涂料工业中三聚氰胺可用于外墙高级涂料。
此外，三聚氰胺还广泛应用于餐具、电器零件、日用消费品以及轨道车辆、航天、汽车、建筑、空调、声学实验室、录音棚等新型产业领域。

4．1三聚氰胺作阻燃剂
三聚氰胺及其盐类（如草酸盐、磷酸盐、焦磷酸盐等）应用于高聚物阻燃系统时，其分解时产生的烟的毒性、腐蚀性较低，这一点非常符合日益提高的环保安全要求，且它们在热解时可以放出不支持燃烧的气体，如氮气，水蒸气等，并且三聚氰胺及其某些盐类，在高温下不仅本身的成炭量高，而且会影响其所组成的高聚物的熔化，促进高聚物的炭化，从而更好地起到阻燃效果[3]

4．2三聚氰胺作改性剂
为了改善室内胶合板用胶粘剂———脲醛（UF）树脂胶的耐水性能，可利用带有环状分子的三聚氰胺进行改性，从而发展了三聚氰胺—尿素—甲醛（MUF）共缩聚液体树脂[4]

4．3三聚氰胺作含银废液处理与回收剂
由于三聚氰胺特殊的分子结构：分子中有三个自由氨基，芳环上还含有三个氮原子，能与金属银离子发生络合及氧化还原反应，故对银离子有良好的吸附性能，且具有比其他芳香族聚合物快得多的吸附速度。同时，三聚氰胺对其它重金属离子（如Pb2+、Cu2+等）也有一定的吸附能力。因此，三聚氰胺是一种价廉易得的优良的含银废液处理与回收剂，具有广阔的应用前景[5]

4．1三聚氰胺在聚氨酯泡沫中的应用
三聚氰胺具有显著的热稳定性、阻燃性、环保性以及优异的机械性能和耐老化、耐化学试剂等性能。三聚氰胺不可燃，加热易升华，急剧加热则会分解。它之所以成为优良的阻燃剂主要是因为:在250一450℃发生分解反应，吸收大量的热，并放出氨而形成多种缩聚物，能够影响材料的熔化行为，并加速其碳化成焦，价廉、无腐蚀性，对皮肤和眼睛无腐蚀刺激作用，也不是致癌物[6]。以其为主要原料及添加剂的化工产品很多，其中不少产品有很广泛的应用。阻燃剂是高分子材料加工的重要助剂之一，三聚