氰尿酸三聚氰胺的应用及制备工艺

背景及概述

氰尿酸三聚氰胺(简称MCA)是迄今为止最具有代表性的绿色阻燃剂。氰尿酸三聚氰胺属氮系阻燃剂,呈白色结晶状,并具有油腻感的粉末,无味、无毒,比重1.5~1.6,难溶于水和其它有机溶剂中,但能较好地分散于油类介质中,于350℃以下稳定，440℃以上升华，分子量为255,其中含氮量高达49.41%。

图1 氰尿酸三聚氰胺的性状图

应用领域

氰尿酸三聚氰胺作为阻燃剂，不仅具有优良的阻燃性能，发烟量小，在高分子材料加工中还用作润滑剂,广泛应用于聚既胺、环氧树脂、酚醛树脂、聚烯烃等材料中。此外，氰尿酸三聚氰胺还可用作添加剂,匀染剂，固色剂等。目前，新的用途还在不断拓宽。氰尿酸三聚氰胺对尼龙的阻燃不仅具有升华吸热与加速滴落的物理作用，更重要的是它可改变尼龙的热氧降解历程，使之快速炭化形成不燃碳质。这些碳质因膨胀发泡而覆盖在尼龙基材表面形成一层阻隔层,隔断了尼龙与空气的接触，从而可有效地阻止尼龙的持续燃烧。同时，分解产生的不燃气体使材料膨胀形成的膨胀层可大大降低热传导性，有利于材料的离火自熄。因此，氰尿酸三聚氰胺对尼龙的阻燃，既有物理阻燃作用也有化学阻燃作用。

制备工艺

参考文献[1]涉及氰尿酸三聚氰胺盐的合成方法，称取尿素、三聚氰胺和铵盐类分散剂，将其混合均匀而得到的混合物，其中尿素与三聚氰胺的摩尔比为3∶0.7～1.0，铵盐类分散剂为三聚氰胺重量的20～22％，当反应器预热至270～295℃时，启动搅拌器，向该反应器内通入氮气，再将上述的混合物加到反应器内，物料被加热至270～290℃，自加料始，反应60～70分钟后，得到白色粉末状中间产物；接着向该中间产物中加水，其加水量为三聚氰胺重量的14～18倍，再升温至100℃，反应10小时后，经热过滤，其滤饼经沸水洗涤、烘干、粉碎制得氰尿酸三聚氰胺盐，其重量百分含量为99.5％，收率最高达到95.5％，比现有技术提高了4.5％，在阻燃剂用量10％时，阻燃等级达到UL94V-0级，可以满足阻燃PA66的应用性能要求。

参考文献

[1]氰尿酸三聚氰胺盐的合成方法- CN101081837A