碱性环境下苯酚-尿素-甲醛共缩聚树脂结构形成研究

第２９卷第３期林产化学与工业Ｖ０１．２９Ｎｏ．３２００９年６月ＣｈｅｍｉｓｔｒｙａｎｄＩｎｄｕｓｔｒｙｏｆＦｏｒｅｓｔＰｒｏｄｕｃｔｓＪｕｎｅ２００９碱性环境下苯酚一尿素一甲醛共缩聚

ＬＥＩＨｏｎｇＤＵＧｕａｎ—ｂｅｎ树脂结构形成研究

雷洪１，杜官本Ｐ，ＰＩＺＺＩＡｎｔｏｎｉ０２，赵伟刚１，

李琴３，方群１，赵超超１

（１．西南林学院木质科学与装饰工程学院。云南昆明６５０２２４；

２．ＥＮＳＴＩＢ，ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＮａｎｃｙｌ，Ｅｐｉｎａｌ８８０００，Ｆｒａｎｃｅ；

３．浙江省林业科学研究院，浙江杭州３１００２３）

摘要：为了了解碱性环境中苯酚一尿素一甲醛（ＰＵＦ）共缩聚树脂结构形成规律，为ＰＵＦ树脂结构控制提供依据，使用１℃ＮＭＲ表征，采用分次加入苯酚、甲醛

和尿素的技术路线，定量分析了ＰＵＦ树脂合成过程中各种官能团的变化和聚合物分子链的构成。结果表明，碱性环境中各种加料方式合成的ＰＵＦ树脂初聚物具有十分相近的化学结构，ＰＵＦ树脂也具有十分相近的化学结构，但结构组分存在差异，在原料物质的量之比一定的条件下，最终反应进程基本接近。甲醛分次加入，减少了醚类的生成，有利于简化反应进程。初聚物的热机械性能分析表明不同加料方式对酚醛树脂固化性能无显著影响。

关键词：苯酚一尿素一甲醛共缩聚树脂；碱性环境；结构

中图分类号：ＴＱ３２文献标识码：Ａ文章编号：０２５３—２４１７（２００９）０３—００６３一０６

ＳｔｒｕｃｔｕｒａｌＰｒｏｇｒｅｓｓｉｎｇｏｆＰｈｅｎｏｌ·－ｕｒｅａ－·ｆｏｒｍａｌｄｅｈｙｄｅ

ＲｅｓｉｎｕｎｄｅｒＡｌｋａｌｉｎｅＣｏｎｄｉｔｉｏｎ

ＬＥＩ

Ｈｏｎ９１，ＤＵＧｕａｎ－ｂｅｎｌ，ＰＩＺＺＩＡｎｔｏｎｉ０２，ＺＨＡＯＷｅｉ．ｇａｎ９１，ＬＩＱｉｎ，ＦＡＮＧＱｕｎｌ，ＺＨＡＯＣｈａｏ—ｃｈａ０１

（１．ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＷｏｏｄＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＩｎｔｅｒｉｏｒＤｅｃｏｒａｔｉｏｎ，ＳｏｕｔｈｗｅｓｔＦｏｒｅｓｔｒｙＣｏｌｅｇｅ，Ｋｕｎｍｉｎｇ６５０２２４，Ｃｈｉｎａ；

２．ＥＮＳＴＩＢ，Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ０ｆＮａｎｃｙ１，Ｅｐｉｈａｌ８８（１３０，Ｆｒａｍｅ；３．ＦｏｒｅｓｔｒｙＲｅｓｅａｒｃｈ０ｆｚｈｅｊｉａｎｓＰｒｏｖｉｎｃｅ，Ｈｔｍｇｚｈｏｕ３１００２３，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｏｆｉｎｄｔｈｅｒｕｌｅｏｆｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｐｒｏｇｒｅｓｓｉｎｇｏｆｐｈｅｎｏｌ－ｕｒ阻－ｆｏｒｍａｌｄｅｈｙｄｅ（ＰＵＦ）ｒｅｓｉｎｐｒｅｐａｒｅｄｕｎｄｅｒａｌｋａｌｉｎｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎａｎｄｔｏｐｒｏｖｉｄｅｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｂａｓｉｓｆｏｒＰＵＦｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ．ｑｕａｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆｍａｉｎｆｕｎｃｔｉｏｎｇｒｏｕｐｓａｎｄｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｈｎｋａｇｅｓｆｏｒｍｅｄｉｎＰｕＦｐｒｅｐｏｌｙｍｅｒｓｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄｂｙ１３ＣＮＭＲｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙｗｈｅｎｐｈｅｎｏｌ，ｆｏｒｍａｌｄｅｈｙｄｅａｎｄｗｅｒｅｅｂｂｅｄｂｙｓｅｖｅｒａｌｔｉｎ抡￥ｄｕｒｉｎｇｔｈｅｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｏｆＰＵＦ．ＲｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔＰＵＦｐｒｅｐｏｌｙｍｅｍｏｂｔａｉｎｅｄｂｙｄｉｆｆｅｒｅｎｔｃｈａｒｇｉｎｇｍｅｔｈｏｄｓｓｈｏｗｅｄｓｉｍｉｌａｒｃｈｅｍｉｃａｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅｗｉｔｈａｈｎ略ｔ斛ｍｔｔｙｐｅ０ｆｌｈ［１ｌｃａｇｅｂｕｔｓｈｏｗｅｄｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｉｎＳｔｒｌ删ｃｏｎｓｔｉｔｕｔｉｏｎ．Ｕｎｄｅｒｄｅｆｉｎｉｔｅｍａｔｅｒｉａｌｓ’

ｒａｔｉｏｉｎｔｈｉｓｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ．ｔｈｅｆｉｎａｌｒｅａｃｔｉｏｎ

ｐｒｏｇｒｅｓｓｅｓｏｆｓｙｎｔｈｅｓｉｚｉｎｇＰＵＦｒｅｓｉｎｓｗｅｒｅａｌｍｏｓｔｓｉｍｉｌａｒ．Ｔｈｅ

ｃｈａｒ觑０ｆｆｏｒｍａｌｄｅ·ｈｙｄｅｂｙｓｅｖｅｒａｌｔｉｍｅｓｃｏｕｌｄｄｅｃｒｅａｓｅｔｈｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｅｔｈｅｒａｎｄＷａＳｉｎｆａｖｏｒｏｆｓｉｍｐｌｉｆｙｉｎｇｔｈｅｒｅａｃｔｉｏｎ．Ｒｅｓｕｌｔｓｏｆ

ｔｈｅｒｍｏ－ｍｅｃｈａｎｉｃａｌａｎａｌｙｓｉｓ（ＴＭＡ）ｅｘｈｉｂｉｔｅｄｔｈａｔｃｕｒｉｎｇｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆＰＵＦｐｒｅｐｏｌｙｍｅｒｓｗｅｒｅｎｏｔｍｕｃｈａｆｆｅｃｔｅｄｂｙｄｉｆｆｅｒｅｎｔｃｈａｒｓｉｎｇｍｅｔｈｏｄｓ．

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｐｈｅｎｏｌ－ｍ＇ｅ咀－ｆｏｒｍａｌｄｅｈｙｄｅ（ＰＵＦ）ｒｅｓｉｎ；ａｌｋａｌｉｎｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎ；ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ

人造板工业是一个先分后合的工艺流程，加工过程依赖木材胶黏剂完成，胶合环节通常决定产品的质量和生产线效率，因此木材胶黏剂从来就是人造板工业技术进步的标志之一。通过共缩聚途径实现传统甲醛系列树脂（酚醛树脂、脲醛树脂和三聚氰胺甲醛树脂）性能与成本的平衡是进入新世纪以来木

。收稿日期：２００８—０６—１０

基金项目：教育部新世纪优秀人才支持计划（ＮＣＥＴ一０６一ｏｓ２５）；云南省应用基础研究重点基仓－（２００８ＣＣ０１４）

作者简介：雷洪（１９８０一），女，湖ｊＥ新洲人，博士生，主要从事木材胶黏剂研究工作

·通讯作者：杜官本，教授，博士生导师，主要研究方向：木材胶黏剂化学及木质复合材料；Ｅ．哪ｎ：ｇｍｍｂｅｎ＠州ｆｃ．ｅｄｕ．衄。

拣产化学与王堑第２９卷

３．２碱性环境中各种加料方式得到的产品有如下规律：１）合成的ＰＵＦ树脂具有十分相近的化学结构，但结构组分存在差异，或者说，加料方式主要影响结构构成比例；２）共缩聚反应相同，连接方式均为Ｒ—ＣＨ２一Ｎ（ＣＨ：一）：一，通常连接在树脂分子的末端；３）所合成的共缩聚树脂具有相似的固化性能。

参考文献：

［１］ＰＩＺＺＩＡ，ＳＴＥＰＨＡＮＯＵＡ，ＡＮＴＵＮＥＳｌ。ｅｔａ１．ＡｌｋａｌｉｎｅＰＦｒｅｓｉｎｓｌｉｎｅａｒｅｘｔｅｎｓｉｏｎｂｙｃｏｎｄｅｎｓａｔｉｏｎｗｉｔｈｈｙｄｒｏｘｙｂｅｎｓｙａｌｃｈｏｈｏｌ剌ｐ８［Ｊ】．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｐ＃ｉｅｄＰｏｌｙｍｅｒＳｃｉｅｎｃｅｓ，１９９３（．５０）：２２０１－２２０７．

【２］ＴＯＭｒｒＡＢ，ＨＳＥＣｈｕｎｇ－ｙｕｎ。Ｐｈｅｎｏｌ·ｕｒｅａ－ｆｏｒｍａｌｄｅｈｙｄｅ（ＰＵＦ）ｃｏ－ｃｏｎｄｅｎｓｅｄｗｏｏｄａｄｈｅｓｉｖｅｓ［Ｊ】．ＩｍｅｍａｔｉｏｎａｌＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｄｈｅｓｉｏｎ＆Ａｄｈｅ－ｓｉｖｅｓ，１９９８，｜８：６９－７９。

［３］ＺＨＡＯＣｈｕｎ，ｈｕｉ，ＰＩＺＺＩＡ，ＧＡＲＮＥＲＳ．Ｆａｓｔ翱ｉｖ甜ｌｃｅｍｅｎｔａｎｄｈａｒｄｅｎｉｎｇａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎｏｆｌｏｗ—ｃｏｎｄｅｎｓａｔｉｏｎａｌｋａｌｉｍＰＦｒｅｓｉｎｓｂｙｅｓｔｅｒｓａｎｄ

ｅｏｐｏｌｙｍｅｒｉｚｅｄｕｍ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｐｐｌｉｅｄＰｏｌｙｍｅｒＳｃｉｅｎｃｅｓ，１９９９（７４）：３５９—３７８．

［４］社肖本，李君，杨忠．苯酚一尿素一甲醛共缩聚树脂研制Ｉ．合成与分析［Ｊ］．林业科学，２０００，３６（５）：７３＿７７．

［５］ＯＳＭＡＮＺ，ＰＩＺＺＩＡ，ＫＡＮＴＮＥＲＷ，ｅｔａ１．ＰＵＦｐａｎｅｌａｄｈｅｓｉｖｅｓｄｏｐｅｄｗｉｔｈａｄｄｉｔｉｏｎａｌｕ脱ａｎｄｒｅｉｎｆｏ尬ｅｄｂｙｉｓｏｃｙａｎａｔｅｓ［Ｊ］．ＨｏｌｚＲｏｈＷｅｒｋｓｔ，２００５，６３：５３－５６．

［６］ＨＥＧｕａｎｇ－ｂｏ，ＹＡＮＮｉｎｇ．Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｔｈｅｓｙｎｔｈｅｓｉｓ删ｌｄｉｔｉ硼８０ｎｔｈｅｃｕｒｉｎｇｂｅｈａｖｉｏｒ０ｆｐｈｅｎｏｌ—ｕ臌－ｆｏｒｍａｌｄｅｈｙｄｅｒｅｓｏｌｅｒｅｓｉｎｓ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｐｐｌｉｅｄＰｏｌｙｍｅｒＳｃｉｅｎｃｅｓ，２００５（９５）：１３６８－１３７５。

［７】ＰＯＬＪＡＮＳｌ，ＳＥＢＥＮＩＫＵ，ＫＲＡＪＮＣＭ．Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎｏｆｐｈｅｎｏｌ－ｕｒｅａ－ｆｏｒｍａｌｄｅｈｙｄｅｒｅｓｉｎｂｙｉｎｌｉｎｅＦＩＴＲｓｐｅｃｔｒ∞ｃｏｐｙ［Ｊ】．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｐｐＵⅨｔＰｏｌｙｍｅｒＳｃｉｅｎｏｅｓ，２００６（９９）：２０１６－２０２８。

ｂｅｈａｖｉｏｒ《ｐｈｅｎｏｌ－峨４ｍｍａｌｄｅｈｙｄｅｍｓｏｌｅｒｅｓｉｎｓ【Ｊ】。Ｐｏｌｙ－【ｓ３ＨＥＧｕａｎｇ－ｂｏ＋ＹＡＮＮｉｎｇ．‘３￡ＮＭＲｓｔｕｄｙｓｔｎｌｃｔｕｒｅ，ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎａｎｄｃｕｒｉｎｇ

燃，２００４，４５：６８１３－６８２２。

【９］ＶＸＺＱＵＥ：ＺＧ，ＬＯＰＥＺ－ＳＵＥＶＯＳＦ，ＶＩＬＬＡＲ－ＧＡＲＥＡ，ｅｔａ１．‘３ｃＮＭＲａｎａｌｙｓｉｓｏｆｐｈｅｎｏｌ－ｕｒｅａ－ｆｏｒｍａｌｄｅｈｙｄｅｐｒｅｐｏｌｙｍｅｒｓａｎｄｐｈａｎｏｉ－ｕｒｅａ－ｆｏｒｍａｌ．ｄｅｈｙｄｅ—ｔａｎｎｉｎａｄｈｅｓｉｖｅｓ［Ｊ］．ＡｄｈｅｓｉｏｎＳｃｉＴｅｃｈｎｏｌ，２００４，１８（１３）：１５２９—１５４３．

（１０］杜管本，雷洪，赵伟刚，等．尿素用量对苯酚一尿豢一甲醛（ＰＵＦ）共缩聚树脂影响的研究［Ｊ］．ｊＥ京林业大学学报，２００９，３１（２）：１２２—１２７．

［儿］臀洪，枇官本，ＰＩＺＺＩＡ，等．苯酚一尿素一甲酸必嫡聚树脂结构形成比较［Ｊ］．林产化学与纛北，２００９，２９（１）：７３—７８．