尿素甲醛树脂
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尿素甲醛树脂
尿素甲醛树脂(UF)是一种透明的热固性塑胶。在弱基(氨或吡啶)内加入甲醛和尿素,加热,经缩合反应,便会合成尿素甲醛树脂。
它在1920年代出现在市场。它曾常用于制造电
器外壳、电话听筒、收音机,但现时它多被密
胺取代。
1970年代,在欧美气候寒冷的地区,流行在房
屋外墙的空间注入尿素甲醛。尿素甲醛会成泡
沫状,有保暖功效。这称隔热措施称为UFFI。如果施工过程不当,会有过多的甲醛排出。甲醛气味浓烈,如果通风不良便很易察觉。由于甲醛对人体有害,1980年代加拿大和美国等地曾立法禁用UFFI。但后来发现甲醛排放会随时间减少,加上正确施工、通风良好的楼房甲醛不足以造成明显健康损害量,所以禁令取消了。甲醛的安全水平是0.1 ppm或以下。
三聚氰胺
三聚氰胺(Melamine)(化学式:C3H6N6),俗称密胺、蛋
白精,IUPAC命名为“1,3,5-三嗪-2,4,6-三氨基”,是一种三
嗪类含氮杂环有机化合物,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),可溶于甲醇、
甲醛、乙酸、热乙二醇、甘油、吡啶等,对身体有害,不可
用于食品加工或食品添加物。
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。它也是杀虫剂环丙氨嗪在动物和植物体内的代谢产物。
化学性质
遇强酸或强碱水溶液水解,氨基逐步被羟基取代,先生成三聚氰酸二酰胺,进一步水解生成三聚氰酸一酰胺,最后生成三聚氰酸。
用途
三聚氰胺是制造美耐皿的原料。该树脂有时也被俗称为三聚氰胺甲醛树脂,常用于制造日用器皿、装饰贴面板、织物整理剂等,在日常生活中最常见的应用是塑料碗碟。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。而且标有“不可以在微波炉中使用”的警示,因为美耐皿受热后有可能散发毒性。由于这个缘故,在中国以外的地区已开始禁止利用含有三聚氰胺的塑料来放置食物。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。
食品工业中常常需要测定食品的蛋白质含量,由于直接测量蛋白质技术上比较复杂,所以常用一种叫做凯氏定氮法的方法,通过测定氮原子的含量来间接推算食品中蛋白质的含量。由于三聚氰胺(含氮量66%)与蛋白质(平均含氮量16%)相比含有更高比例的氮原子,所以被一些造假者利用,添加在食品中以造成食品蛋白质含量较高的假象,从而造成诸如2007年美国宠物食品污染事件和2008年中国毒奶粉事件等严重的食物安全事故。
毒性研究
三聚氰胺本身为低毒性,一般成年人身体会排出大部分的三聚氰胺,不过如果与三聚氰酸并用,会形成无法溶解的氰尿酸三聚氰胺,造成严重的肾结石。
急性毒性
三聚氰胺对老鼠的半数致死量为每公斤3248毫克。对于兔子半数致死量则超过每公斤1000毫克。根据1945年的一个实验,将大剂量的三聚氰胺饲喂给猪、兔和狗后没有观察到明显的急性中毒现象。苏联在1980年代的一次研究,显示氰尿酸三聚氰胺的毒性要大于三聚氰酸或三聚氰酸本身。对于老鼠与兔子,氰尿酸三聚氰胺的半数致死量为每公斤4.1克(直接进入胃中)或每公斤3.5克(透过吸收),而三聚氰胺相比则分别为6.0与4.3克。一项毒物学研究也证实回收的受污染宠物饲料中,三聚氰酸与三聚氰胺并用,是造成猫严重肾衰竭的主因。
慢性毒性
长期摄取三聚氰胺可能造成生殖能力损害、膀胱或肾结石、膀胱癌等。
1983年的美国针对三聚氰胺进行动物实验研究,发现用三聚氰胺高剂量(4500 ppm or 263 mg/kg bw/day)和持续(两年)地喂食雄鼠会造成其膀胱结石,并增加其膀胱、尿道出现恶性肿瘤的风险。
对于三聚氰胺形成肾结石的机理并不是很清楚,有研究认为,三聚氰胺常混合有结构类似的氰尿酸,在摄入人体进入肾细胞后,三聚氰胺会与氰尿酸结合形成结晶沉积,从而造成肾结石并堵塞肾小管,并有可能导致肾衰竭。由于三聚氰胺微溶于水,经常饮水的成年人体内不易形成三聚氰胺结石,但饮水较少且肾脏狭小的哺乳期婴儿体内,则较易形成结石。为因应2007年发生的牲畜饲料含三聚氰胺事件,美国食品药物管理局(FDA)于2007年5月25日发布风险评估报告,讨论家禽、鱼类内含三聚氰胺对人类健康之影响,文章指出人体可容忍的每日摄取量(Tolerable Daily Intake; TDI)为0.63毫克/每公斤体重/每天(mg/kg bw/day)。此值是根据动物实验中(持续13周的大鼠实验)所观查到最低的“无有害作用值”(reported no-observed-adverse-effect-levels; NOAEL), 63 毫克/每公斤体重/每天,再除以100的安全系数(safety margin)以考量物种间的差异。举例而言,一个体重60公斤的人若每天累积摄取三聚氰胺达37.8毫克以上,将会有健康风险。2008年10月3日,FDA进一步把TDI:0.63毫克/每公斤体重/每天除以安全系数10下修得到0.063毫克/每公斤体重/每天(应对健康无害的摄取量),并假设一个60公斤的成年人若每天摄入1.5公斤遭三聚氰胺污染的食物,只要被污染食物中三聚氰胺含量低于2.5ppm,该人应无立即健康的风险。另外,在上述2007年5月25日发表的文章中,亦认为现有检测方法可检出之最低含量为50ppb(0.05ppm)。