[发明专利]一种含脱甲基化木质素基间苯二酚-苯酚-甲醛树脂胶黏剂及其制备方法

说明书

本发明公开一种含脱甲基化木质素基间苯二酚‑苯酚‑甲醛树脂胶黏剂及其制备方法，将木质素加入硫化钠水溶液中，升温90～110℃，加入硫、正十二硫醇和硼氢化钠，保温反应1～3h，制备脱甲基化木质素；将碱性催化剂溶于水中升温至60～65℃，加入苯酚和甲醛水溶液，搅拌混合升温至85～95℃，反应1～1.5h；将混合溶液降温至60～75℃，补加碱性催化剂水溶液，加入脱甲基化木质素，在60～75℃下进行初次缩聚反应1～1.5h；加入间苯二酚水溶液，在60～75℃下进行第二次缩聚反应1～2h，冷却至室温即得。本发明预先对木质素进行脱甲基化处理，提高了木质素中酚羟基的含量，加入高活性的间苯二酚，制备得到的胶黏剂固化温度低、固化时间短、性能好、成本低，脱甲基化木质素对间苯二酚的替代率为30～50％。

技术领域

本发明涉及胶黏剂制备技术领域，特别是涉及一种含脱甲基化木质素基间苯二酚-苯酚-甲醛树脂胶黏剂及其制备方法。

背景技术

结构用胶合木是通过胶黏剂固化形成的一种工程木，其是现代木结构的形式之一。结构用胶合木是胶合木结构承载构建的基础材料，在木结构建筑中具有重要作用。其具有如下优点：(1)原料可再生，绿色环保；(2)质量轻，便于装拆和运输；(3)工业化程度高、施工方便；(4)设计与功能多样性；(5)强耐腐蚀性，所以可以广泛地应用于木结构住宅、大空间结构和木桥梁、塔架等建筑结构中。

目前，胶合木结构中常用到的木工胶黏剂有酚醛树脂胶黏剂、间苯二酚-甲醛树脂胶黏剂和间苯二酚-苯酚-甲醛树脂胶黏剂。酚醛树脂胶黏剂原料易得，胶接强度好，耐水、耐热、耐磨、耐沸水性能优异。但是其具有一定的脆性导致易龟裂，且固化温度高、固化时间长、单板含水率高，这在某种程度上限制了酚醛树脂胶黏剂的应用。间苯二酚-甲醛树脂胶黏剂，能够实现低温固化，且耐水性能优异，胶接强度好，但是间苯二酚价格昂贵，这就限制了间苯二酚-甲醛胶黏剂的应用范围。间苯二酚-苯酚-甲醛树脂胶黏剂，其具有酚醛树脂和间苯二酚-甲醛树脂胶黏剂的优点。相对于酚醛树脂，其具有固化温度低、固化时间短的优点；相对于间苯二酚-甲醛树脂，其具有生产成本低的优点。

木质素是木质纤维素的三大组分之一，因其基本结构单元是愈创木酚基、紫丁香基及对羟基苯基，所以木质素分子中含有大量的酚类结构单元的活性位点，因此，在胶黏剂制备反应中，木质素在某种程度上可以代替苯酚应用于酚醛树脂胶黏剂的制备。木质素具有可再生、来源广、可降解、成本低等优点，因为被视为优良的绿色化工环保原料。近年来，造纸工业和生物炼制工业中都会产生大量的木质素副产物，其大部分被燃烧掉或者是低值化利用，造成了资源的大量浪费。

目前，已报道的木质素活化方法包括酚化改性、羟甲基化和脱甲基化反应。专利ZL201310082995.6采用酚化改性的方法，对木质素进行酚化改性，酚化改性的木质素可以用来制备木质素改性酚醛树脂。专利ZL200810198614.X采用羟甲基化的方法，对木质素进行羟甲基化改性，羟甲基化改性的木质素可以用来制备酚醛树脂胶黏剂。专利ZL201110150520.7采用脱甲基化改性的方法，对木质素进行脱甲基化改性，得到的脱甲基化改性木质素酚羟基含量增加，活性位点数量增加。木质素的酚化改性和羟甲基化改性只是增加了原有活性位点的活性，而脱甲基化改性不仅增加了原有活性位点的活性，还增加了活性位点的数量。所以，对木质素进行脱甲基化改性具有重要的现实意义。

发明内容

发明目的：本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种含脱甲基化木质素基间苯二酚-苯酚-甲醛树脂胶黏剂的制备方法，可解决木质素活性低，间苯二酚成本高，酚醛树脂固化温度高、固化时间长等缺点。

为了解决上述技术问题，本发明公开一种含脱甲基化木质素基间苯二酚-苯酚-甲醛树脂胶黏剂的制备方法，包括如下步骤：