硼砂和羥乙基纖維素改性TDI交聯聚乙烯醇木材粘合劑的研究?

潘 嬋 鄢小虎 何微微 夏赤丹 張春玲

該課題組采用少量甲苯二異氰酸酯（TDI）和其他材料，在水介質中交聯聚乙烯醇，交聯度最佳可達92%以上，已經達到國內交聯改性聚乙烯醇的較高水平[1,2]。TDI作為交聯劑加入量較小，由于其反應活性非常強，在合成反應條件下，反應程度很大，殘存未反應的TDI可與體系中大量的溶劑水反應，生成脲和釋放出CO2氣體，因此所形成的膠黏劑產品對環境影響較小，無有毒氣體釋放，也無刺激性氣味。該項目的研究和開發適應于社會對環保粘合劑的需求，對環境的保護和人們的健康具有非常突出的意義[3,4]。同時，該項目的研究成果作為木材白乳膠可較大幅度地降低生產成本，提高經濟效益。筆者所述為采用硼砂和羥乙基纖維素（HEC）共同改進TDI交聯聚乙烯醇木材粘合劑的研究。

1 試驗部分

1.1 硼砂和HEC對TDI交聯PVA膠黏劑的改進

TDI能改性PVA膠黏劑，其主要原因是TDI上的兩個異氰酸酯基團（—NCO）與PVA高分子鏈上的羥基（—OH）反應，從而增長或者交聯高分子鏈，較大幅度增強黏膜的強度性能，同時減少親水基團—OH,提高黏膜的耐水性能[1-4]。

1.1.1 加入硼砂的作用

硼砂在水溶劑中易發生水解，水解產物H3BO3,含有多個羥基，可與PVA高分子鏈上的—OH脫水酯化，生成硼酸酯[1,5],也可交聯PVA高分子鏈。同樣，TDI分子中的兩個活潑的異氰酸酯基團（—NCO），也可與H3BO3上的—OH基團反應，生成氨基甲酸酯類化合物[6]。很顯然，后者反應活性更強。該研究合成工藝中，硼砂濃溶液是在TDI與PVA分子鏈反應基本完成之后加入。……