三聚氰胺的用途与制备

发布日期:2021/1/8 13:51:34

三聚氰胺，俗称“密胺”、“蛋白精”、“蜜胺（汉语拼音：mì'àn）”，其是一种三嗪类含氮杂环有机化合物，常被用作化工原料。它是白色单斜晶体，几乎无味，微溶于水（3.1g/L常温），可溶于甲醛、乙酸、热乙二醇、甘油、吡啶等，不溶于丙酮、醚类、对身体有害，不可用于食品加工或食品添加物。但一些不法商家在奶类制品中混入三聚氰胺，以便在进行蛋白质含量测试时，提高氮含量水平。

三聚氰胺是氨基氰的三聚体，由它制成的树脂加热分解时会释放出大量氮气，因此可用作阻燃剂、減水剂、甲醛清洁剂等。它也是杀虫剂环丙氨嗪在动物和植物体内的代谢产物。

生产三聚氰胺的原料主要有双氰胺和尿素两种。2003年全球三聚氰胺生产家数约有90余家，年总产能133.46万吨，其中中国大陆年生产能力达到30万吨，占全球产能的22%；欧洲仍是世界三聚氰胺的主要产区，约占全球总产能的34%；美国占12%；日本占12%；其他国家占20%。台商厂商中的长春企业集团也有生产三聚氰胺，其产品用途为制造热硬化型树脂、成型材料、化妆板、涂料、接着剂、纺织品、纸等。

制备

三聚氰胺最早被李比希于1834年合成，早期合成使用双氰胺法：由电石（CaC2）制备氰胺化钙（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。工业合成主要使用尿素为原料，在加热和一定压力条件下：

6 (NH2)2CO → C3H6N6 + 6 NH3 + 3 CO2

三聚氰胺与甲醛（HCHO）反应缩合成三聚氰胺树脂中会脱去水，三聚氰胺树脂是热固性。

这可以被分为两个步骤

首先步尿素分解为氰酸和氨，此为吸热反应：

(NH2)2CO → HCNO + NH3

接着第二步氰酸会与冷凝的氨形成三聚氰胺附带产生二氧化碳和氨：

6 HCNO + 3 NH3 → C3H6N6 + 3 CO2 + 3NH3

第二步反应为放热反应，但总反应为吸热反应。

按照反应条件不同，三聚氰胺合成工艺又可分为高压法（7-10MPa，370-450℃，液相）、低压法（0.5-1MPa，380-440℃，液相）和常压法（<0.3MPa，390℃，气相）三类。

用途

“三聚氰胺”的英文为Melamine，是制造“三聚氰胺甲醛树脂（melamine-formaldehyde resin）”的原料，又称“密胺甲醛树脂”、“密胺树脂”，英文缩写“MF”，常用于制造日用器皿、板材、涂料、模塑粉、纸张等。

常见的美耐皿餐具，就是来自三聚氰胺英文的音译；由于美耐皿成型粉主要由三聚氰胺与甲醛聚合之树脂，再加入木浆所制成，以此成型粉经高温高压制成美观耐用的餐具，故得此译名。在日常生活中经常能见到美耐皿树脂制成的餐具器皿。这类器皿的物理性质非常类似陶瓷，坚硬不变形但又不像陶瓷那样易碎，纯美耐皿餐具耐高温且耐酸碱表现佳，故于餐饮业被广为使用。然而，市面上见劣质美耐皿餐具以尿素甲醛树脂制品鱼目混珠，刚煮熟的汤菜，立即置于这类伪美耐皿的餐具中，有可能会对美耐皿的结构造成伤害，因此在低温而释出三聚氰胺。

三聚氰胺还可以与乙醚配合作纸张处理剂，在一些涂料中作交联剂，以及阻燃化学处理剂等。