三聚氰胺甲醛树脂纤维的工艺研究

详细信息    本馆镜像全文|  推荐本文 |  |   获取CNKI官网全文

作者：杭祖圣 论文级别：硕士 学科专业名称：材料学 中文关键词：三聚氰胺甲醛 ; 稳定剂 ; 纺丝设备 ; 初生纤维 ; 固化 英文关键词：melamine-formaldehyde ; stabilization agent ; filature equipment ; firstborn fiber ; solidification 学位年度：2004 导师：徐复铭 ; 应三九 学科代码：080502 学位授予单位：南京理工大学 论文提交日期：2003-11-01

摘要

本文通过对国内外大量文献资料的查询和分析，研究了三聚氰胺甲醛的聚合反应过程及机理。采用各种热塑性树脂对树脂溶液进行改性，最终选定了BPC-17树脂作为改性成纤剂。研究了两种稳定剂对树脂溶液的影响，选定了硼酸作为树脂溶液的稳定剂，并推测了其作用机理。确定了纺丝溶液的实验室制备路线并自行设计并制造了纺丝设备，经过安装和调试后用于纺丝溶液的纺丝。纺出了初生纤维，对初生纤维进行了固化处理并进行了IR、XRD、DTA、TG等结构表征，纤维的最高使用温度到达370℃。对固化的纤维进行后处理及力学性能、耐热性能的测试，在160℃下处理3h后纤维的性能最好，LOI值达到34，但伸长率只有2％～3％。因此纤维的性能尚有待改进。
This thesis investigated the polymerization process of melamine and formaldehyde after referring to a great deal of domestic and foreign documents. Some thermoplastics have been used to modify melamine-formaldehyde resin solution and BPC-17 resin was selected as fiber-shaped agent finally. The effect of two stabilization agents to the resin solution was studied, at last boric acid was chosen, and then, its stabilization mechanism was speculated. The filature equipment was designed and its parts were manufactured after confirming the lab preparation route of the filature resin solution. After being installed and debugged, the equipment was used to spin the filature resin into firstborn fiber. Some series of firstborn fibers were solidified, and then, they were characterized through IR, XRD, DTA, TG. The result showed the top using temperature of the solidified fibers reach 370℃. The solidified fibers were dealt and their mechanics performance and heat-resistance were tested, the result showed after 3h at 160℃
    , the mechanics performance of fibers prove to be the best, their LOI are about 34, but their elongation ratio are only 2%~3%, they have to be improved.

引文

1 刘国杰．氨基树脂化学工合成化学．涂料工业．1989，1，43～48
    2 倪玉德．涂料制造技术．北京：化学工业出版社，2003
    3 兰承剑．《耐烧蚀非金属材料在固体火箭发动机上的研究与应用》．北京：兵器工业出版社．1988
    4 赵惠芳，陈旭东．三聚氰胺后加工产品应用及市场分析．用化．1993，3，1～13
    5 宋国星．三聚氰胺甲醛树脂稳定溶液的一次性制备．涂料工业．1989，1，20～24
    6 肖为维．合成纤维改性原理和方法．成都：成都科技大学出版社，1992
    7 林尚安，陆耘，梁兆熙．高分子化学．北京：科学出版社，1997
    8 Technische Textilien (Eng), Vol. 37(10), 1994: E94～97
    9 United States Patent 5853880
    10 United States Patent 5918453
    11 United States Patent 6013366
    12 Mike Kent著，朱慧键译．Basofi工纤维—应用于高温场合的三聚氰胺基纤维．产业用纺织品．1999(13)：30～33
    13 吴温池．应用于高温干态过滤的三聚氰胺虑材的研制．产业用纺织品．2000(8)：19～21
    14 http://gongczx.top263.net/jsfw.html, May. 20, 2001．国家通用工程塑料工程技术研究中心
    15 沈新源．高分子材料加工原理，北京：中国纺织出版社，2000
    16 邬国铭．高分子材料加工工艺学．北京：中国纺织出版社，2000
    17 张瑞志．高分子材料生产加工设备，北京：中国纺织出版社，1999
    18 肖毓华．国内外三聚氰胺生产技术的最新进展．上海化工．1999，(7)：23～26
    19 肖毓华．国内外三聚氰胺生产技术的最新进展．上海化工．1999，(8)：24～26
    20 华德荣．三聚氰胺市场分析．现代化工．2000，(20)：43～46
    21 黄洋俊．三聚氰胺产需现状与发展．江苏化工．2000，28(9)：29～31
    22 刘国杰，耿耀宗．涂料应用科学与工艺学．北京：中国轻工业出版社．1994：124
    23 洪啸吟，冯汉保．涂料化学．北京：科学出版社．1997：161～162
    24 T Omila. Melamine—Formaldehyde Resin: Molecular Species Distributions of Methylolmelamines and Some Kinetics of Methylolation. J. Polymer Science, 1977, 15, 2347
    25 张留城．缩合聚合．北京：化学工业出版社，1986
    26 Wang Shuzhong, The Mechanism of PPTA-Pulp Structure Formation, Preprints First East-asian Polymer Conference, P134, 313, 1989
    
    
    27 王贵恒．高分子材料成型加工原理．北京：化学工业出版社，1982
    28 何曼君，董西侠．高分子物理．上海：复旦大学出版社，1990
    29 United States Patent 4088620
    30 大连理工大学无机化学教研室编．无机化学．北京：高等教育出版社，1998
    31 潘祖仁．高分子化学．北京：化学工业出版社．1997
    32 [朝]李升基著．冯宝胜译．维尼纶(上下册)．北京：纺织工业出版社，1987
    33 马延贵，牟长荣等．聚乙烯醇生产技术．北京：纺织工业出版社，1988
    34 水佑人，赵丕煜等．聚乙烯醇手册．北京：纺织工业出版社，1988
    35 S.Jahromi. The storage stability of melamine formaldehyde resin solution: Ⅲ. Storage at elevated temperatures. Polymer, 1999, 40 (18), 5103～5109
    36 S.Jahromi, V.Litvinov, E.Gelade. Physical Gelation of Melamine Formaldehyde Resin Solutions. Journal of Polymer Science: Part B: Polymer Physics, 1999, 37 (23), 3307～3318
    37 贺恒珍，彭德厚．关于“三聚氰胺甲醛树脂”在生产过程中发生凝固现象的机理研究与探讨．化学与粘合．2001，3，129～130
    38 姜刚．三聚氰胺纤维纺丝原液的制备：[硕士学位论文]．南京：南京理工大学，2003．3
    39 Progress in Organic Coatings, 1977, (5) 255～276
    40 吉见，山尾，河北，田中．工業化学杂誌．1963，66，279
    41 刘凤岐，毛坤元，张德合，汤心颐．傅立叶变换功外光谱分析三聚氰胺树脂的亚甲基结构．分析化学，1990，18(5)，409～413
    42 United States Patent 1452629
    43 United States Patent 5496625
    44 United States Patent 4996289
    45 United States Patent 5084488
    46 United States Patent 5162487
    47 United States Patent 6297178
    48 United States Patent 6065153
    49 United States Patent 6192520
    50 United States Patent 5849648
    51 薛金秋．化纤机械．北京：中国纺织出版社，1999
    52 魏大昌．化纤机械设计原理．北京：纺织工业出版社，1984
    53 高雨声，张瑞志，李德深．化纤设备．北京．纺织工业出版社，1989
    54 董纪震，赵耀明，陈雪英等．合成纤维生产工艺学(上册)．第二版．北京：中国纺织出版社，1994
    55 董纪震，赵耀明，陈雪英等．合成纤维生产工艺学(下册)．第二版．北京：中
    
    国纺织出版社，1994
    56 姚穆 周锦芳 黄淑珍．纺织材料学．中国纺织出版社，2002．7
    57 潘道成，鲍其鼎，于同隐．高聚物及其共混物的力学性能．上海：上海科学技术出版社，1988
    58 A．鲁丁．聚合物科学与王程学基本原理．北京：科学出版社，1988
    59 D．布劳恩，H．切尔德龙，W．克思，聚合物合成和表征技术．北京：科学出版社，1981
    60 I.W.沃德．固体高聚物德力学性能．北京：科学出版社，1988
    61 GB/T2406-1993