生物乙醇木质素-PAE改性大豆蛋白胶黏剂合成工艺研究

将生物乙醇木质素与自合成的聚酰胺多胺环氧氯丙烷(PAE)树脂进行接枝共聚改性大豆蛋白,制备环保型胶合板用胶黏剂,并通过单因素试验确定了木质素种类、木质素与PAE质量比、木质素与PAE树脂反应时间、大豆蛋白添加量等工艺条件对大豆蛋白胶黏剂胶合强度的影响。结果表明:当选用生物乙醇木质素与PAE进行接枝共聚、木质素与PAE质量配比为1∶4、反应时间为30 min、大豆蛋白添加量为50%(以木质素-PAE总质量而言)时,制得的三层胶合板湿胶合强度(1.03 MPa)可达到GB/T 9846—2015Ι类杨木胶合板的指标要求。

木质素环氧聚合物合成及其改性大豆蛋白胶黏剂的性能

以木质素、乙二醇二缩水甘油醚为材料,在碱性催化剂作用下开环反应合成木质素环氧聚合物(EPL),将木质素环氧聚合物与大豆分离蛋白(SPI)进行交联反应,制备改性大豆蛋白胶黏剂;采用环氧值测定、傅里叶红外光谱、核磁共振、热质量分析等方法,分析木质素环氧聚合物的环氧值、化学结构,探索木质素环氧聚合物对改性大豆蛋白胶黏剂结构、热稳定性、胶合强度的影响,评价木质素环氧聚合物对大豆蛋白胶黏剂结构、胶合性能的改性效果。结果表明:木质素成功接枝环氧基团,合成了高反应活性的木质素环氧聚合物,环氧值为2.92 mol/kg,与商用水性环氧树脂环氧值接近;木质素环氧聚合物可以与大豆蛋白分子发生氢键作用和化学反应,形成交联结构,提高改性大豆蛋白胶黏剂的耐热性能;当木质素环氧聚合物质量分数为5%时,改性大豆蛋白胶黏剂胶合强度达到0.99 MPa,满足国家标准GB/T 9846—2015规定的Ⅱ类胶合板要求。

木质素环氧化接枝物及其制备大豆蛋白胶黏剂研究

通过脱甲基化改性提高酶解木质素酚羟基含量,以增加其环氧化反应活性,并于碱性条件下与乙二醇二缩水甘油醚(EGDE)反应合成木质素环氧接枝物(EPDL);将其作为交联剂与大豆蛋白复合制备高性能绿色大豆蛋白胶黏剂。采用核磁共振磷谱(^(31)P-NMR)以及红外光谱(FTIR)等分析手段对脱甲基木质素(DL)及其EPDL进行分析表征,研究了木质素脱甲基化前后羟基含量、接枝物环氧值及其化学结构的变化规律,考察了EPDL对大豆蛋白胶黏剂耐水胶合性能的影响。结果表明:脱甲基化改性明显提高了木质素羟基含量,其羟基含量较原木质素(L)提高了近29%,且通过微波加热处理可有效缩短木质素脱甲基化时间;脱甲基化改性使EPDL接枝上了较多环氧基团,其环氧值达到0.350 mol/100 g,增加了与大豆蛋白分子的交联反应活性;EPDL通过与大豆蛋白分子上羟基、氨基发生交联反应形成耐水化学结构,提高了大豆蛋白胶黏剂的耐热性和胶合性能,当EPDL用量为7%时,大豆蛋白胶黏剂湿胶合强度高达1.14 MPa,满足GB/T9846-2015国家标准规定的Ⅱ类胶合板要求。

纤维素乙醇木质素改性酚醛树脂胶黏剂的初步研究

以纤维素乙醇木质素、苯酚、甲醛为原料,氢氧化钠为催化剂,制备了纤维素乙醇木质素改性酚醛树脂胶黏剂,研究了木质素替代苯酚的工艺以及对胶黏剂性能的影响。研究发现:当木质素替代率为30%时,纤维素乙醇木质素改性酚醛树脂胶黏剂胶合强度达到国家Ⅰ类板要求,甲醛释放量达到Eo级,且成本低、胶合强度好、低毒环保,可广泛用于制备室外级人造板。

木质素基非甲醛木材胶黏剂的研究进展

木材行业当前使用的胶黏剂原料主要来自石油资源,石油资源的不可再生性和人们对环境问题以及胶黏剂中有毒挥发性物质的日益关注,迫使人们寻找一种可再生的,能够制备非甲醛木材胶黏剂的替代物。木质素是一种价格低廉、产量巨大的可再生生物质资源,其在木材胶黏剂领域的应用得到了人们的关注。从木质素-糠醛胶黏剂、木质素-聚氨酯胶黏剂、木质素-单宁胶黏剂、木质素-聚乙烯亚胺胶黏剂、漆酶活化木质素胶黏剂和木质素-大豆蛋白胶黏剂等方面综述了木质素基非甲醛木材胶黏剂的研究进展,并对其存在的问题及解决对策进行了分析,对木质素基非甲醛木材胶黏剂的前景进行了展望。

生物基木材胶黏剂研究进展

甲醛系胶黏剂的使用是人造板等木材胶接制品在使用过程中释放甲醛的主要原因。随着公众对家居生活环保意识的不断增强以及人造板材环保等级要求的不断提升,低醛/无醛等以生物质材料为主要原料制备的环保型胶黏剂成为近年来研发热点笔者综述了几种生物基(单宁、木质素、淀粉和大豆蛋白)胶黏剂的特点、制备工艺、改性方法以及目前国内外的研究进展,探讨了在人造板行业的应用现状,展望了生物基木材胶黏剂今后主要的研究发展方向。

生物质基无甲醛胶黏剂的研究进展

木材加工行业当前使用的胶黏剂原料主要来自石油资源,石油资源的不可再生性和人们对环境问题以及胶黏剂中甲醛等有毒挥发性物质的日益关注,迫使人们寻找可再生的无甲醛木材胶黏剂。利用价格低廉的可再生资源开发无甲醛环保型胶黏剂是我国木材胶黏剂行业的研发方向。因此,研究生物质基无甲醛木材胶黏剂具有重要的科学意义和应用前景。生物质胶黏剂普遍存在黏度大、胶合强度低、耐水性差等问题,围绕如何解决这些问题,研究人员进行了大量的研究。主要介绍了大豆蛋白基无甲醛胶黏剂、淀粉基无甲醛胶黏剂、木质素基无甲醛胶黏剂的国内外研究现状,并对其存在的问题及解决对策进行了分析,同时,对无甲醛胶黏剂的前景进行了展望,以期为生物质基无甲醛胶黏剂在木材加工领域的应用提供参考。

仿生生物质基胶黏剂研究进展

目前以石油化工产物为主要原料的工业用合成树脂胶黏剂占市场主导地位,不可持续发展,并且在其合成和使用过程中释放有机挥发物,带来环境污染问题。利用可再生生物质资源开发环保胶黏剂具有重大研究意义和发展前景。但生物质胶黏剂普遍存在黏度大、施胶性能差、耐水性差、产品稳定性差等缺点制约其实际应用。对此,广大研究者采用物理化学手段进行改性研究,以提高胶黏剂胶接和使用性能,其中受自然界启发,利用仿生手段改性胶黏剂是研究热点之一。本文综述了仿生改性在大豆蛋白胶黏剂、木质素胶黏剂、单宁胶黏剂、糖基胶黏剂的研究进展,探讨了生物质胶黏剂仿生改性研究前景,并对其应用进行展望,以期对生物质胶黏剂改性和性能提高提供研究思路和方法,推动生物质胶黏剂的规模化应用。