木质素-苯酚-甲醛树脂胶黏剂的性能与合成机理

为了降低酚醛树脂的制备成本,该研究分别以30%、40%和50%碱木质素部分替代苯酚合成木质素-苯酚-甲醛(Lignin-Phenol-Formaldehyde,LPF)树脂胶黏剂,主要研究了其替代比对LPF树脂胶合性能、固化性能和热稳定的影响,同时探讨了LPF合成机理。结果表明:1)LPF树脂具有透明度低、固体含量大、游离甲醛较低、黏度大导致活性期短和施胶困难的特点。2)LPF制备的胶合板胶合强度随碱木质素增加呈先增加后减小的趋势,但均高于PF(Phenol-Formaldehyde)树脂,碱木质素取代苯酚量最大可达50%以上。3)DSC分析表明LPF树脂固化温度高,且随碱木质素添加量增加而升高。4)碱木质素加量过高或过低都会影响LPF的热稳定性,为40%时的热稳定性高于PF树脂。5)碱性条件下,无论是以苯酚、木质素酚环还是木质素侧链为反应起点合成LPF,羟甲基苯酚经E1cb反应机理形成亚甲基共轭结构,是合成LPF的关键。该研究工作的开展可为LPF合成工艺改进和实际应用提供进一步的科学指导。