三聚氰胺产品介绍

一、产品概述

三聚氰胺，化学式为，是一种三嗪类含氮杂环有机化合物，常温下为白色单斜晶体，几乎无味，微溶于水，可溶于甲醇、甲醛、乙酸、热乙二醇、甘油、吡啶等。它是一种重要的化工原料，在多个领域有着广泛的应用。

二、产品性质

1. 物理性质
   • 外观：白色单斜晶体。
   • 密度：1.573g/cm³（16℃）。
   • 熔点：354℃（分解）。
   • 溶解性：微溶于水，在常温下，每 100 毫升水中大约可溶解 0.33 克三聚氰胺；可溶于甲醇、甲醛、乙酸、热乙二醇、甘油、吡啶等有机溶剂。
2. 化学性质
   • 稳定性：三聚氰胺具有一定的化学稳定性，但在高温或强酸强碱条件下会发生分解反应。它可以与酸反应生成相应的盐，与醛类反应生成羟甲基化合物等。
   • 阻燃性：三聚氰胺本身具有一定的阻燃性能，燃烧时会释放出氮气等不支持燃烧的气体，能够减缓火焰的蔓延。
   • 改性性能：三聚氰胺可以通过化学反应进行改性，例如与甲醛反应生成三聚氰胺甲醛树脂，从而改变其物理和化学性质，拓宽其应用范围。

三、产品用途

1. 木材加工行业
   • 三聚氰胺甲醛树脂在木材加工中应用广泛。它可以作为胶粘剂，用于人造板材（如刨花板、中密度纤维板等）的生产，能够提高板材的强度、耐水性和耐热性，使其具有更好的加工性能和使用性能。经过三聚氰胺甲醛树脂处理的板材表面光滑、平整，易于进行贴面、油漆等后续加工，同时还能增加板材的美观度和耐久性。
   • 用于木材的浸渍处理，可提高木材的防火、防腐、防虫等性能，延长木材的使用寿命。例如，将木材浸渍在含有三聚氰胺的溶液中，经过干燥处理后，木材内部会形成一层含三聚氰胺的保护层，能够有效阻止火焰的蔓延和昆虫的侵蚀。
2. 塑料行业
   • 作为塑料添加剂，三聚氰胺可以提高塑料制品的硬度、强度和耐磨性。例如，在聚氯乙烯（PVC）塑料中添加适量的三聚氰胺，可以改善 PVC 的力学性能，使其更适合用于制造管材、管件、门窗型材等建筑材料。同时，三聚氰胺还可以提高塑料制品的耐热性和阻燃性，使其在高温环境下或有防火要求的场合具有更好的应用性能。
   • 用于制造三聚氰胺塑料（蜜胺塑料），这种塑料具有无毒、无味、耐摔、耐高温等特点，广泛应用于餐具、玩具、电器外壳等产品的制造。蜜胺餐具因其外观精美、质地坚硬、不易破损且符合卫生标准，深受消费者喜爱；蜜胺玩具则具有色彩鲜艳、造型多样、安全性高等优点，是儿童玩具市场的重要产品之一。
3. 涂料行业
   • 三聚氰胺可以作为涂料的交联剂，与其他树脂（如醇酸树脂、丙烯酸树脂等）配合使用，能够提高涂料的硬度、光泽度、耐水性和耐化学腐蚀性。在汽车涂料、工业涂料、建筑涂料等领域都有应用。例如，在汽车面漆中加入三聚氰胺，可以使漆面更加坚硬、光滑，具有更好的抗划伤性和耐候性，提高汽车的外观质量和使用寿命。
   • 用于制造耐高温涂料，三聚氰胺的耐高温性能使其在高温环境下（如锅炉、烟囱等设备表面）的涂料应用中具有独特的优势。这种涂料能够在高温下保持良好的稳定性和防护性能，防止设备被腐蚀和氧化。
4. 纺织行业
   • 用于纺织品的后整理，三聚氰胺甲醛树脂可以作为抗皱整理剂，使纺织品具有良好的抗皱性能。经过处理的织物在洗涤后仍能保持平整，减少褶皱的产生，提高了纺织品的穿着舒适度和美观度。同时，三聚氰胺还可以赋予纺织品一定的阻燃性能，提高其在火灾中的安全性。例如，在窗帘、床上用品等纺织品的生产中，应用三聚氰胺进行阻燃整理，可以有效降低火灾发生时纺织品燃烧的速度和火势蔓延的程度。
   • 在合成纤维的生产中，三聚氰胺可以作为添加剂，改善纤维的性能。例如，在聚酯纤维中添加三聚氰胺，可以提高纤维的强度、耐磨性和染色性能，使其更适合用于制造高档服装面料和工业用纺织品。
5. 造纸行业
   • 三聚氰胺可以作为纸张的湿强剂，添加到纸张生产过程中，能够显著提高纸张的湿强度，即纸张在湿润状态下的强度。这对于一些需要在潮湿环境下使用的纸张（如卫生纸、餐巾纸、包装纸等）尤为重要。经过三聚氰胺处理的纸张，在遇水后不易破裂，保持一定的强度和韧性，提高了纸张的使用性能和产品质量。
   • 用于纸张的表面施胶，可改善纸张的表面性能，如提高纸张的平滑度、光泽度、抗水性和印刷适性。在印刷用纸的生产中，应用三聚氰胺进行表面施胶处理，可以使纸张表面更加光滑，减少油墨的渗透和扩散，提高印刷质量和清晰度。

四、生产工艺

三聚氰胺的生产方法按原料分为双氰胺法（现已被淘汰）和尿素法。通过尿素热解生成三聚氰胺的化学反应为：在加热和一定压力条件下，6mol 尿素生成 1mol 三聚氰胺，同时副产 3mol 二氧化碳和 6mol 氨。反应方程式为：6CO (NH₂)₂→C₃N₆H₆+6NH₃+3CO₂。

尿素法按工艺分为干法、湿法和半干法；根据熔融尿素热解的压力不同，尿素法生产三聚氰胺的工艺路线分为高压法（7～10MPa）、中压法（0.5～1MPa）和常压法（0.3MPa 以下）3 种。其中高压法工艺技术代表有美国 ACC 工艺、意大利的 ETCE 工艺和日本的 Nissan 工艺；低压法工艺技术代表有荷兰的 DSM 工艺和奥地利的 OSW 工艺；常压法有德国的 BASF 工艺和我国自行开发的改良型低压法工艺。下面分述各工艺技术的特点：

• 高压法：
  • 优点：工艺为液相反应，不易结晶堵塞；反应无需催化剂，不担心催化剂的中毒和对产品的污染问题，操作稳定，产品质量好；装置操作弹性大，一次开车产出合格成品时间较短；操作压力高，规模较大，能耗低，运行费用低；副产的尾气因压力较高，利用方便，易于联产尿素，降低产品成本。
  • 缺点：在高温高压下，反应介质腐蚀性强，设备材料等级要求较高，控制系统复杂，一次性投资大。
• 低压法：
  • 优点：在催化剂存在的情况下反应，选择性好、产品质量高、副产物少；技术开发较早，比较成熟。
  • 缺点：工艺为液相捕集，设备腐蚀较大，材料等级较高，设备多，占地面积大，一次投资较高；操作难度大，易堵塞，能耗高；压力低，尾气利用困难度较大；开车后获得合格的三聚氰胺产品时间较长。
• 常压法：
  • 优点：气相反应，干法捕集，腐蚀小，设备材料等级低，一次性投资小；工艺简单，设备少、流程短、控制简单，操作压力低，设备较大，占地面积大，操作烦琐。
  • 缺点：规模较小，产品质量稍差，收率较低。

高压法和低压法生产的三聚氰胺质量上的区别

1. 纯度方面
   • 高压法：
     • 高压法生产三聚氰胺为液相反应，不易结晶堵塞，反应无需催化剂，操作稳定。这种稳定性有助于生产出纯度较高的三聚氰胺。在严格控制反应条件下，能够有效减少杂质的生成，产品纯度可以达到较高的水平。例如，一些采用高压法的先进生产工艺，三聚氰胺纯度能够达到 99.8% 甚至更高。
   • 低压法：
     • 低压法是在催化剂存在的情况下进行反应，选择性较好，理论上也能够生产出高纯度的产品。但是，由于工艺为液相捕集，设备腐蚀等问题可能会引入一些杂质。而且操作难度相对较大，容易出现堵塞等情况，这些因素可能会对产品纯度产生一定的影响。通常情况下，其产品纯度可能在 99.0% – 99.5% 左右。
2. 杂质含量方面
   • 高压法：
     • 因为高压法的操作压力高，反应过程相对稳定，副反应相对较少，所以产品中的杂质含量相对较低。特别是在严格的生产控制下，像未反应完全的尿素、其他含氮杂环化合物等杂质的含量可以被控制在很低的水平。而且由于高压法的尾气利用方便，一些易挥发的杂质可以通过尾气处理等方式被有效去除。
   • 低压法：
     • 低压法由于设备腐蚀问题，可能会有金属离子等杂质混入产品中。同时，由于操作中可能出现的不稳定情况，如堵塞导致反应不完全，会使产品中含有较多的未反应完全的原料或者副反应产物。例如，在设备腐蚀的情况下，产品中可能会检测到微量的铁、镍等金属离子，这些杂质会对三聚氰胺的后续应用产生一定的影响，特别是在对纯度要求极高的电子、医药等领域。
3. 物理性质方面
   • 高压法和低压法：
     • 在物理性质如颜色、颗粒度等方面，两种方法生产的三聚氰胺可能会因为生产工艺中的精制、干燥等环节的差异而有所不同。高压法生产的产品如果经过精细的后处理工艺，其颜色可能更白，颗粒度更均匀。而低压法产品可能会因为生产过程中的一些复杂情况，如堵塞导致的局部过热等，影响产品的物理外观，例如出现颜色微黄、颗粒团聚等现象。不过，这些物理性质上的差异在经过适当的后处理后可以得到一定程度的改善。

总体而言，高压法生产的三聚氰胺在质量上相对更有优势，纯度更高、杂质含量更低，但低压法在适当的工艺控制和后处理下也能够生产出符合大多数工业应用标准的产品。