MỘT SỐ ỨNG DỤNG CỦA MELAMINE

1. Khái niệm

Là một hợp chất hữu cơ, công thức hóa học C₃H₆N₆ và có công thức cấu tạo được thể hiện ở Hình 1. Chất rắn màu trắng này là trime của cyanimide (CN₂H₂). Nó chứa 67% khối lượng ni tơ, các dẫn xuất của nó có tính chất chống cháy do giải phóng ra khí ni tơ khi cháy.

Hình 1: Công thức cấu tạo của Melamine

2. Tổng hợp

Melamin được Liebig tổng hợp lần đầu tiên vào năm 1834. Đầu tiên calci cyanamid được chuyển thành dicyandiamid sau đó đun nóng đến trên nhiệt độ nóng chảy để tạo thành melamin. Tuy nhiên, hiện nay các quy trình sản xuất melamin trong công nghiệp đều dùng urê theo phương trình phản ứng sau:

6 (NH₂)₂CO → C₃H₆N₆ + 6 NH₃ + 3 CO₂

Phản ứng được diễn giải theo hai bước sau:

Đầu tiên urê phân hủy tạo thành axit cyanic và ammoni, đây là phản ứng thu nhiệt:

6 (NH₂)₂CO → 6 HCNO + 6 NH₃

Sau đó axit cyanic polyme hóa tạo thành melamin và khí carbon dioxide:

6 HCNO → C₃H₆N₆ + 3CO₂

Phản ứng sau là tỏa nhiệt, nhưng xét toàn bộ quá trình là phản ứng thu nhiệt.

3. Các ứng dụng phổ biến của Melamine

Melamin kết hợp với formaldehyde và các tác nhân khác để sản xuất nhựa Melamin. Những loại nhựa này là nhựa nhiệt rắn đặc trưng có độ bền cao được sử dụng trong các tấm ép trang trí áp suất cao như formica, gỗ công nghiệp.

Hình 2: Melamine ứng dụng trong gỗ công nghiệp

Melamin là một trong những thành phần chính trong bột màu dye Pigment Yellow 150, một chất tạo màu trong mực, sơn gỗ.

Hình 3: Bột màu dye Pigment Yellow 150

Melamin cũng được đưa vào sản xuất poly-sulfonat được sử dụng làm chất siêu dẻo để chế tạo bê tông chịu lực cao. Melamin formaldehyde sulfonat hóa (SMF) là một polyme được sử dụng làm phụ gia xi măng để giảm hàm lượng nước trong bê tông đồng thời tăng tính lưu động và khả năng làm việc của hỗn hợp trong quá trình thi công. Kết quả là bê tông có độ xốp thấp hơn và độ bền cơ học cao hơn, thể hiện khả năng chống chịu với môi trường khắc nghiệt và tuổi thọ cao hơn.

Melamin đã được sử dụng làm phân bón cho cây trông từ những năm 1950 và 1960 vì hàm lượng nitơ cao (2/3). Tuy nhiên, sản xuất Melamin đắt hơn nhiều so với các loại phân đạm thông thường khác, chẳng hạn như urê. Quá trình khoáng hóa đối với Melamin diễn ra chậm, khiến sản phẩm này không thực tế về mặt kinh tế và khoa học để sử dụng làm phân bón.

Melamin và các loại muối của nó được sử dụng làm phụ gia chống cháy trong sơn, nhựa và giấy. Một loại sợi Melamin, Basofil, có độ dẫn nhiệt thấp, khả năng chống cháy tuyệt vời và có khả năng tự dập tắt. Điều này làm cho nó hữu ích cho quần áo bảo hộ chống cháy, hoặc đơn lẻ hoặc là kết hợp với các loại sợi khác.

Hình 4: Melamine đóng vai trò như tác nhân tạo khí trong sơn chống cháy phồng nở

Trong sơn chống cháy phồng nở, Melamine hoạt động như một tác nhân tạo khí. Khi được đốt nóng ở một lượng nhỏ mà khí có thể thoát ra không bị hạn chế thì Melamin hoàn toàn thăng hoa trong khoảng 250 – 350^oC. Tuy nhiên, nếu hơi bị hạn chế theo bất kỳ cách nào thì một phần của Melamin thăng hoa, một phần trải qua một loạt quá trình phân hủy amoniac để tạo ra các sản phẩm ngưng tụ nhiều vòng, được gọi là melam, melem và melon. Hơi Melamin thăng hoa và amoniac được giải phóng đóng vai trò là chất ức chế ngọn lửa.

Hình 5: Melamine đóng vai trò như tác nhân tạo khí trong sơn chống cháy phồng nở

Trên đây là một số kiến thức cơ bản về “MỘT SỐ ỨNG DỤNG CỦA MELAMINE” mà chúng tôi chia sẻ. Hi vọng sẽ cung cấp những thông tin bổ ích đến các bạn trong việc sử dụng phụ gia Melamine.

Để biết thêm chi tiết hãy liên hệ với Trung tâm nghiên cứu phát triển vật liệu mới Mega Việt Nam để được giải đáp những thắc mắc và đưa ra các giải pháp kịp thời nhé.