果糖三聚氰胺树脂胶粘剂的合成

研究报告及专论粘接２０Ｄ７。２８（６）

果糖三聚氰胺树脂胶粘剂的合成

陈栓虎，赵琼，王西

（西北大学化学系，陕西西安７１００６９）

摘要：以果糖代替甲醛，在酸性条件下合成了类似于脲醛树脂的绿色环保型果糖三聚氰胺树脂胶粘荆，通过正交实验获得了该树脂合成的最佳反应条件：ｎ（果糖）：，ｌ（三聚氰胺）＝８：１，催化荆用量２．０％，反应温度１０５℃，反应时间５ｈ。该树脂以邻苯二甲酸酐作固化剂的最佳固化条件为：固化剂用量８％，固化温度１２０℃，固化时间２ｈ。

关键词：果糖；三聚氰胺；胶粘荆

中图分类号：ＴＱ４３３．４＋３文献标识码：Ａ文章编号：１００ｌ一５９２２（２００７）０６—０００７一０３

三聚氰胺甲醛树脂是由三聚氰胺与甲醛在催化剂作用下，经过加成和缩聚反应生成的低分子质量树脂，因其生产工艺简单，固化迅速，颜色浅以及粘接力强等优点，在胶粘剂、模塑料、涂料、纺织等领域得到了广泛的应用，但三聚氰胺甲醛树脂的缺点是含有甲醛，用它制造的人造板用于家具和室内装修，游离甲醛从人造板中挥发出来的速度虽然较慢，但可使室内空气中甲醛含量长期超标，对人体健康极为不利，尤其对眼睛、肝脏等器官影响较大，对于抵抗力较弱的儿童甚至可能引发严重疾病。通过在三聚氰胺甲醛树脂生产过程中添加甲醛捕捉剂或改变三聚氰胺和甲醛配比虽然能使甲醛释放量降低【ｌ。Ｊ，但并不能从根本上消除甲醛残留。因为三聚氰胺甲醛树脂在使用过程中，由于光、氧、热、酶的作用仍会分解放出甲醛，因而，只要使用含醛树脂，甲醛的释放就是不可避免的。我国政府已于２００４年发布实施了强制性的国家标准ＧＢ１８５８０—２００ｌ《室内装饰装修材料人造板及其甲醛释放限量》，因此亟需研制出无甲醛残留、类似于三聚氰胺甲醛树脂的胶粘剂＂Ｊ。为了从根本上解决残留甲醛的问题，我们在前期合成葡萄糖三聚氰胺树脂胶粘剂和葡萄糖苯酚树脂胶粘剂的基础上ＨｊＪ，以果糖和三聚氰胺为原料，合成了一种新的绿色环保型胶粘剂，不但从根本上解决了游离甲醛毒性问题，而且生产成本也与三聚氰胺甲醛树脂相近，具有较好的开发应用前景。

１实验部分．

１．１实验原理

Ｖｉｓｗ锄ａｔｈ卸等人于１９８４年发现，在无机酸（或铵盐）和金属离子催化剂作用下。于５０一２００℃下加热乳糖和交联剂（如尿素、三聚氰胺、苯酚等）的混合物，反应３０ｍｉｎ至１８ｈ可以得到部分聚合的可溶性树脂，在运用于纤维素材料之前加入一种有机酸酐即可哺．７Ｊ。２００６年美国化学工程师Ｊａｍｅｓ

收稿日期：２００７—０８一０７

作者简介：陈栓虎（１９５４一），男，副教授，从事有机化学和高分子合成研究。Ｄｕｍｅｓｉｃ在１８０℃反应温度下利用果糖为原料制备了５一羟甲基糠醛哺１。参照以上文献我们设计了以下合成方法：在催化剂存在下，加热果糖和三聚氰胺的混合水溶液，反应得到棕红色的果糖三聚氰胺树脂，使用之前加入８％（质量分数）的固化剂即可。

果糖和三聚氰胺树脂胶粘剂的反应机理目前尚不十分清楚。Ｖｉｓｗａｌｌａｔｈ舳等人认为是在热酸的作用下，糖分解成活性单体５．羟甲基－２．糠醛（ＨＭＦ），而交联剂的加入能促进这一分解反应，能使多糖左旋糖酸、甲酸及其他不参与聚合反应的降解产物减少，使主要降解产物为ＨＭＦ。在催化剂参与下，ＨＭＦ与三聚氰胺聚合形成水溶性或低黏度无沉淀的聚合树脂。在热和压力作用下树脂与酸酐进一步发生交联反应而固化。但是以上机理只是一种推测，尚未得到证实。

１．２仪器与试剂

涂－４杯黏度计，上海昌吉地质仪器有限公司；ＤＨＧ?９０３５Ａ型恒温干燥箱，上海益恒实验仪器有限公司；ＪＪ一１型电动搅拌器，常州国华电器有限公司。

Ｄ．果糖，工业级，北京凤礼精求商贸有限责任公司；三聚氰胺，ｃＰ，天津市福晨化学试剂厂；浓硫酸、邻苯二甲酸酐，均为市售分析纯试剂。

１．３实验步骤

在配有回流冷凝器、温度计、搅拌器的２５０ｍＬ的三颈瓶中加入ｌｏｏｇ果糖、１００ｍＬ水、一定质量的三聚氰胺，微热搅拌至溶解，然后加入一定质量的浓硫酸搅拌均匀，加热反应一定时间后，得到棕红色黏稠的果糖三聚氰胺树脂胶粘剂。使用前加入８％的固化剂，在１００℃左右烘干即可。

１．４黏度测定

在２５℃下，用涂４杯黏度计测定。

２结果与讨论

２．１最佳反应条件选择

影响果糖三聚氰胺树脂合成反应的主要因素有反应物

?７?

　万方数据万方数据