[发明专利]一种利用分级木质素制备酚醛树脂胶黏剂的方法

说明书

本发明公开了一种利用分级木质素制备酚醛树脂胶黏剂的方法，步骤如下：(1)将分子量分布范围为大于10000Da的木质素A、大于5000Da小于等于10000Da的木质素B、大于2000Da小于等于5000Da的木质素C或小于等于2000Da的木质素D中任意一种木质素和熔融苯酚在碱性水溶液的催化作用下进行酚化反应；(2)向步骤(2)得到的反应液中加入甲醛进行缩合反应，反应结束冷却，得到木质素基酚醛树脂胶黏剂。本发明通过分级缩小木质素分子量的分布范围，用各个分子量的木质素制备的酚醛树脂胶黏剂贮存天数长且凝胶时间缩短；且相对于普通的木质素基酚醛树脂胶粘剂，甲醛释放量更低，胶合强度更高。

技术领域

本发明涉及酚醛树脂的制备方法，具体涉及一种利用分级木质素制备酚醛树脂胶黏剂的方法。

背景技术

酚醛树脂胶黏剂是酚类与醛类在催化剂作用下形成的。它是工业化最早(1910年，德国Bakelite)的合成高分子材料。酚醛树脂胶黏剂黏结强度高，耐高温、耐水、耐油、工艺简单、改性容易，在合成胶黏剂领域，迄今仍是绝对用量最大、用途最广的品种之一。在木材加工领域中酚醛树脂是使用广泛的主要胶种之一，其用量仅次于脲醛树脂，尤其是在生产耐水性方面酚醛树脂上具有特殊的意义。

木质素是以苯基丙烷为结构单元，通过碳-碳键和醚键高度交联的三维网状结构天然芳香族化合物。由于分子上具有醇羟基和酚羟基等活性官能团，与酚醛树脂结构相似，木质素可部分替代酚类化合物制备木质素改性酚醛树脂胶黏剂，可达到降低生产成本、高效利用生物质资源的目的。

专利CN101348698A公开了采用羟甲基反应提高碱木质素的活性制备羟甲基碱木质素，然后将羟甲基化木质素和酚醛树脂室温下按质量比为3:7～1:1混合，制备出复合的木质素基酚醛树脂胶粘剂。

专利CN101492522A公开了通过将熔融苯酚、第一批甲醛、碱木质素、金属氧化物和稀释水加入反应器反应；然后向反应器中加入第二批甲醛溶液进行反应；然后向反应器中加入第三批甲醛溶液和第一批碱性溶液进行反应；然后加入甲醛补给剂和第二批碱性溶液进行反应，反应结束后冷却出料。本专利木质素能替代30％～50％的熔融苯酚。

专利CN103804618A公开了利用定量磷谱核磁技术对木质素原料的羟基数目进行计算，从而精确计算出所需的甲醛含量，混合木质素和熔融苯酚形成原料混合物，混合时木质素原料和熔融苯酚的质量比为1:9～8:2，加入计算所需的甲醛溶液，反应制备得出环保的酚醛树脂胶粘剂。

由于木质素分子量分布较宽，产品不均一，分子量从100到100000甚至分布范围更宽，分子量的分布不均一导致了所制备的木质素基酚醛树脂会随着时间的增加而黏度上升，贮存稳定性较低。其中制备的木质素基酚醛树脂胶黏剂的贮存天数大大低于商业的酚醛树脂胶黏剂，商业的常规至少为60天，直接用木质素制备酚醛树脂胶黏剂的为30天，从而使得木质素基酚醛树脂胶黏剂在使用上要求更加的严格，适用性更加的低，不能长时间贮存导致需要快速的消耗。酚醛树脂的凝胶时间越短，分子活性越大(催化剂对酚醛树脂及其泡沫材料性能的影响.马玉峰,张伟,王春鹏,储富祥.工程塑料应用[J].2012,40(12)：7-11)，但木质素基酚醛树脂胶黏剂的凝胶时间较长，导致酚醛树脂胶黏剂应用过程中固化需要的时同时木质素基酚醛树脂胶黏剂的凝胶时间较长，导致酚醛树脂胶黏剂应用过程中固化需要的时间过长，使得整个过程更加的耗时耗工。产品单位时间生产率降低，大大增加了成本。所以考虑降低木质素酚醛树脂胶黏剂的凝胶时间和增加贮存天数。

发明内容

发明目的：为解决木质素基酚醛树脂贮存天数短、凝胶时间长的问题，本发明提供了通过将木质素分级纯化得到分子量均一的木质素，利用分子量均一的木质素制备出不同型号的长贮存天数、短凝胶时间的木质素基酚醛树脂胶黏剂的方法。

技术方案：本发明所述一种利用分级木质素制备酚醛树脂胶黏剂的方法，包括以下步骤：