木质素酚醛树脂胶粘剂黏度的研究

木质素胶粘剂高黏度的特征阻碍了其工业化应用,该文考察了木质素酚醛树脂(LPF)胶粘剂的pH、质量分数、氯化钠与尿素的加入、贮存时间等因素对其黏度的影响,作为对比,同时测试了这些因素对酚醛树脂胶粘剂和麦草碱木素(WSSL)碱性溶液黏度的影响。结果表明,LPF胶粘剂的黏度随着尿素的加入降低,而随着其质量分数的增加、pH的降低、氯化钠的加入急剧升高,并分别在w(LPF)=30.0%、pH=10.2、w(NaCl)=8.3%处有一个转折点;LPF胶粘剂的黏度曲线与WSSL碱性溶液相似,而与酚醛树脂胶粘剂相差较大;要制得高含量的LPF胶粘剂,其pH应大于10.2,w(NaCl)<8.3%,并且w(尿素)=2%～3%。

改性木质素酚醛树脂胶粘剂的研究进展

综述了木质素的结构特征和理化属性,总结了改性木质素酚醛树脂胶粘剂的主要制备方法,重点阐述了木质素改性的各种化学方法、机理以及优缺点。主要介绍了能显著提高木质素酚羟基含量的木质素活化改性方法,包括木质素酚化、羟甲基化、脱甲基化及离子液体改性等。综上所述:木质素反应活性的提高是当前木质素研究的热点和难点;掌握木质素的结构特征,优化木质素的改性条件是实现改性木质素酚醛树脂胶粘剂产业化应用的基础。

氧化预处理木质素制备高性能木质素酚醛树脂胶粘剂

工业木质素在温和条件下分别经H_(2)O_(2)、(NH_(4))_(2)S_(2)O_(8)氧化处理,用于制备木质素酚醛树脂胶粘剂。经H_(2)O_(2)处理,木质素分子量降低9.8%,酚羟基含量提高了27.46%,反应活性提高;经(NH_(4))_(2)S_(2)O_(8)处理木质素甲氧基含量降低了9.92%,酚羟基增加12.15%,与甲醛的反应性增加。在相同取代率下,经H_(2)O_(2)、(NH_(4))_(2)S_(2)O_(8)处理木质素制备的胶粘剂,游离苯酚、游离甲醛含量降低,胶合强度提高。其中(NH_(4))_(2)S_(2)O_(8)处理木质素制备胶粘剂胶合强度提高显著,140℃、1.20 MPa热压条件下,L_(3)PF-50%胶合强度达1.80 MPa,提高了35.34%;160℃、1.60 MPa热压条件下,L_(3)PF-50%胶合强度达到1.94 MPa,提高了33.79%,L_(3)PF-80%强度提高了29.63%,达到1.40 MPa。

木质素酚醛树脂胶粘剂

广东食品药品职业学院与华南理工大学协作，通过控制木质素酚醛树脂在胶粘剂中的用量、pH值、NaCl（低于8．3％）和尿素（2％-3％）等，可制备出一种高固含量的木质素酚醛树脂胶粘剂。该胶粘剂除了能保持原有的高粘接强度、强耐水性及优异的耐老化性能外，还具有降低黏度的功效，并且最终能改善该类胶粘剂施胶均匀性欠佳等弊病，同时可保证固含量较高。因此，该胶粘剂符合人造板热压成型的工艺要求，即可避免热压时间长、透胶等技术难题。

乙二醇对低共熔溶剂改性木质素制酚醛树脂胶黏剂的影响

采用氯化胆碱、甲酸和乙二醇(EG)合成三元酸性低共熔溶剂(TADES),利用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、二维核磁共振波谱(HSQC-NMR)和热重分析(TGA)等测试技术,分别考察TADES中EG质量分数对改性毛竹碱木质素(MBL)结构及其制木质素基酚醛树脂(LPF)胶黏剂性能的影响。结果表明:改性MBL保留了木质素特征结构,且出现羧基;当EG质量分数为15.0%时,改性MBL(DL-EG(15.0%))结构中紫丁香基结构单元摩尔分数减少,愈创木基和对羟基苯丙烷结构单元摩尔分数增加,其热稳定性得到提高;相较于MBL,EG质量分数对LPF胶黏剂黏度和pH值没有明显影响,但EG的加入提高了LPF胶黏剂的胶合强度,降低了游离甲醛含量;采用DL-EG(15.0%)制备LPF胶黏剂的固含量增加,且性能较优,其胶合强度高达3.25 MPa,游离甲醛含量仅为0.01%。

木质素基酚醛树脂的制备和过程优化

生物炼制工业中得到的酶解木质素较好地保留了原有木质素的结构特性,具有丰富的醇羟基和酚羟基等活性基团,可应用于生物基酚醛树脂的制备。本文对酶解木质素进行纯度、醇羟基和酚羟基结构表征,并替代部分苯酚用于酚醛树脂(PF)的合成及应用性能的研究。受限于木质素结构的复杂程度,无法有效确定反应进程并优化,提出通过在线红外光谱仪实时记录关键峰变化来实现跟踪木质素基酚醛树脂的制备过程。以1020cm^(-1)附近红外吸收峰研究体系中甲醛量的变化规律,优化木质素酚醛树脂工艺条件。结果表明,采用多步反应形式添加甲醛和氢氧化钠控制反应体系pH大于10.5,有利于酚醛树脂的合成;制备过程中理想聚合温度控制在88~95℃,木质素添加量最大可达到60%,制得酚醛树脂胶黏剂用于胶合板制备,胶合强度达到0.90MPa,甲醛释放量低至0.142mg/L,均满足E0级Ⅰ类胶合板要求。

木质素改性酚醛树脂胶粘剂的制备

首先,研究了不同工艺条件下木质素替代部分苯酚制备的木质素改性酚醛树脂(LPF)胶粘剂的性能;其次,探讨了木质素对苯酚的替代率、氢氧化钠用量、甲醛/木质素质量比及产品固含量等对LPF性能的影响,并对各参数进行了优化;最后,通过DSC分析研究了LPF的热性能.结果表明:麦草碱木质素的碱活化和羟甲基化有利于提高木质素的化学反应活性;优化工艺条件下(木质素对苯酚的替代率为50%、氢氧化钠用量为4.5%,甲醛/木质素质量比为8∶100、固含量为41.4%)制备的胶黏剂其粘结强度可达2.04 MPa,未经分离提纯的胶粘剂的残留甲醛和苯酚都远低于国家标准;相对于酚醛树脂粘剂胶,所制备的木质素改性酚醛树脂胶粘剂的固化温度降低,固化速度增大,克服了酚醛树脂胶粘剂的缺陷.

甘蔗渣木质素改性酚醛树脂胶粘剂研究

利用甘蔗渣木质素部分替代有毒苯酚和甲醛,制备了高强度的木质素基酚醛树脂(LPF)胶粘剂,探讨了木质素替代苯酚量、甲醛/苯酚摩尔比、催化剂浓度、反应温度以及反应时间等工艺条件对木质素基胶粘剂综合性能的影响,优化了制备LPF的工艺参数,比较了优化工艺条件下制备的LPF胶粘剂与普通酚醛树脂(PF)胶粘剂的性能.结果表明,替代了50%苯酚的甘蔗渣LPF胶粘剂的综合性能优于普通PF胶粘剂,LPF胶在一定储存期内的胶粘强度仍高于PF胶.

木质素液化多元醇改性酚醛树脂胶粘剂的合成与性能

以聚乙二醇400为主液化试剂,丙三醇为辅助液化剂,浓硫酸为催化剂对酶解木质素进行液化,得到了酶解木质素液化多元醇,将其替代部分苯酚与甲醛合成了改性酚醛树脂胶粘剂。采用红外光谱对酶解木质素液化多元醇和改性胶粘剂的结构进行了表征和分析,并对胶粘剂的性能进行了测定。结果表明,当酶解木质素液化多元醇替代苯酚的质量分数为10%-25%时,胶粘剂的固含量、pH值、胶合强度、游离醛含量和游离酚含量都能满足国标GB 9846.1-12-88的要求,且液化多元醇添加量增大时,固含量升高,pH值降低,湿强度先降低而后增大,干强度先增大而后快速降低。

改性酚醛树脂胶粘剂在园林景观造型设计中的应用研究

为了提升园林设计造型用胶粘剂的胶合强度,同时保证胶粘剂具有较低的游离甲醛含量和较高的黏度,考察了木质素和羟甲基木质素添加量对园林景观造型设计用胶粘剂结构、物理性能和胶合强度的影响。结果表明,随着酚醛树脂胶粘剂中木质素添加量的增加,游离甲醛含量和黏度不断增大,而固含量逐渐减小。随着木质素添加量的增加,酚化前后胶粘剂的胶合强度都呈现逐渐减小的趋势。随着酚醛树脂胶粘剂中羟甲基木质素添加量的增加,游离甲醛含量和黏度不断增大,而固含量逐渐减小。添加羟甲基木质素的酚醛树脂胶粘剂的强度有所减小,改性后酚醛树脂胶粘剂的胶合强度有所增大。

木质素基酚醛树脂胶黏剂的研究进展及展望

木质素作为自然界中储量最丰富的天然酚类聚合物,是制备酚醛树脂胶黏剂原料中苯酚的潜在替代品。本文分析了工业木质素分离过程中,木质素结构和反应活性的变化,总结了工业木质素预处理或改性的理化方法,并概括了利用改性工业木质素合成的木质素基酚醛树脂胶黏剂的应用性能,最后对开发高木质素取代率和高性能的木质素基酚醛树脂胶黏剂的前景进行了展望。

间甲酚/木质素改性酚醛树脂竹胶板胶粘剂的研究

采用分次分步加料—锅煮合成法,以间甲酚和酸化的木质素磺酸钠来改性制取新的酚醛树脂胶粘剂.研究了酸化反应的时间,合成温度及投料比对胶粘剂性能的影响.结果表明:酸化反应2.5h,合成温度100℃,n(甲醛)∶n(苯酚+木质素)=0.75∶1,n(间甲酚)∶n(苯酚+木质素)=0.10∶1,n(木质素)∶n(苯酚+木质素)=0.30∶1时含游离醛质量分数为0.10%,游离酚质量分数为0.25%,黏度0.38Pa·s,粘合强度2.0MPa,最后用红外光谱和紫外光谱对胶粘剂进行结构测试.

苯酚处理液体木质素改性酚醛树脂胶粘剂的制备及性能表征

在碱性条件下,液体木质素先经苯酚处理后替代部分苯酚对酚醛树脂进行改性,制备得到液体木质素改性酚醛树脂(LPF)胶粘剂。考察了催化剂用量(苯酚处理木质素时氢氧化钠用量)、苯酚与甲醛(P/F)的物质的量之比、聚合温度、聚合时间对LPF胶粘剂性能的影响。研究结果表明:当催化剂用量3%、n(苯酚)∶n(甲醛)=1∶1.975、聚合温度90℃、聚合时间50 min时,所制备的LPF胶粘剂的干湿胶合强度分别为3.15、1.46 MPa,较未经改性的PF胶粘剂分别提高了17.5%、8.1%,游离苯酚的含量降低至0.62%;LPF胶粘剂的游离甲醛含量为0.22%,固体含量为52.8%,黏度为125 mPa·s。红外分析结果表明,苯酚处理后的木质素可以代替苯酚与甲醛发生反应生成新的物质,该物质有可能与PF胶粘剂发生接枝共聚产生新的醚键桥接,由此也说明在制备LPF胶粘剂过程中木质素发生了化学反应。

酶解木质素改性酚醛树脂胶黏剂的研究

利用秸秆发酵制备能源酒精的残渣中提取的酶解木质素(EHL),部分代替苯酚合成改性酚醛树脂胶,并热压制得胶合板。测定了胶合板的胶合强度,改性树脂胶的黏度、固含量、水混合比、可被溴化物、游离酚、游离醛等性能指标。结果表明:木质素替代量达20%时,各项性能仍能基本达到国家标准Ⅰ类板的要求,特别是耐水性十分良好,水煮两次后胶合强度仍远大于国家标准Ⅰ类板≥0.7MPa的要求。

草浆造纸黑液改性制备木质素酚醛树脂结合剂

以草浆造纸黑液为研究对象 ,通过对木质素的分离、提纯及对其酚羟基、羟甲基化改性 ,制备了木质素酚醛树脂结合剂。选择双氧水 +稀土为催化剂 ,确定了其最佳的制备反应条件和试样成型工艺条件。所合成的木质素酚醛树脂结合剂 ,可以用于Al2 O3等材料的常温成型 ,具有良好的粘度及和易性 ,提高了制品的热学、力学性能。同时可分别替代酚、醛原料的 90 %及 85% ,具有显著的经济与环保效益。

有机溶胶木质素改性的酚醛树脂作胶合板的胶粘剂

实验证明,结构胶合板用的一种新型酚醛树脂胶粘剂其固含量的40％可被有机溶胶阔叶材木质素成功地取代。本文论述了该树脂胶分子量及形成过程,通过剪切强度和木材破坏率等证明,可将有机溶胶木质素作为结构用木材胶粘剂中酚的部分替代物,文中还描述了木质素在用碳酸氢钠水溶液提纯前后的总体性质,这部分已在1989年ACS专题讨论会文集397中有专题报告《木质素:性质和原材料》。

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。

酚化木质素改性酚醛树脂胶黏剂的制备及性能表征

在碱性条件下,酸性木质素先经苯酚处理,再用于对酚醛树脂进行改性,制备得到木质素改性酚醛树脂(LPF)胶黏剂,考察了木质素用量、苯酚处理时间及温度、苯酚处理木质素时氢氧化钠水溶液用量(第一批次氢氧化钠)、酚醛物质的量比对LPF胶黏剂性能的影响。研究结果表明:在木质素用量25%、苯酚处理时间2 h、苯酚处理温度80℃、第一批次氢氧化钠水溶液用量8%、苯酚与甲醛的物质的量比1.0∶2.0时,LPF胶黏剂的胶合强度为1.57 MPa,较未经改性的酚醛树脂(PF)胶黏剂的1.35 MPa提高了16.3%,游离苯酚为0.58%,比PF的0.72%降低了19.4%,游离甲醛0.16%、固体质量分数51.2%、pH值11.4、黏度80 mPa·s、贮存期为60天。FT-IR分析表明:LPF在2893和1213 cm-1处吸收峰明显减弱,表明木质素分子中甲氧基部分脱落;在1505、1320、1114和875 cm-1处吸收峰消失,表明合成酚醛树脂过程中,木质素中的磺酸基消失;在1018 cm-1处的吸收峰明显增强,表明有新的醚键生成。

木质素改性及其在胶粘剂领域应用

木质素是植物体内的一种天然高聚物,其刚性结构为植物纤维提供了一定的支撑强度。由于木质素具有含量丰富、无毒无害和生物可降解的优良特性,近年来正逐渐取代不可再生石油基原料制造胶粘剂。木质素在胶粘剂中可以作为填料,也可以作为反应性组分;酚类结构使其具有取代传统酚醛树脂中苯酚组分的潜力;酚羟基可以方便地接枝环氧化合物,可以替代多元醇与异氰酸酯发生反应。木质素或改性木质素基酚醛、环氧和聚氨酯胶粘剂已经被用于木构件如纤维板、刨花板、胶合板的粘接。本文旨在从木质素和改性木质素出发,介绍不同类型木质素基胶粘剂的结构特征、固化性能、粘接强度以及潜在应用价值,并对其未来发展进行了展望。

木质素基酚醛树脂胶黏剂研究进展

在经过处理改性后,木质素可部分替代苯酚,用于生物基酚醛树脂胶黏剂的制备,降低胶黏剂生产成本,同时能够实现生物质的高效利用,促进循环经济。综述了目前木质素活化改性制备酚醛树脂胶黏剂的最新研究进展,重点介绍了化学改性、物理改性及生物改性等提高木质素反应活性的主要改性方法,对比了不同改性方法合成的木质素基酚醛树脂胶黏剂性能。