[發(fā)明專利]一種含脫甲基化木質(zhì)素基間苯二酚-苯酚-甲醛樹脂膠黏劑及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710480285.7
• 申請日: 2017-06-22
• 公開（公告）號: CN107177026B
• 公開（公告）日: 2019-03-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 應(yīng)漢杰;蔣忠艷;朱晨杰;唐成倫;甘濤;鄧彤
• 申請（專利權(quán)）人: 南京工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: C08G8/28
• 分類號: C08G8/28;C08G8/22;C08G8/10;C09J161/14;C08H7/00
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 肖明芳

本發(fā)明公開一種含脫甲基化木質(zhì)素基間苯二酚?苯酚?甲醛樹脂膠黏劑及其制備方法，將木質(zhì)素加入硫化鈉水溶液中，升溫90～110℃，加入硫、正十二硫醇和硼氫化鈉，保溫反應(yīng)1～3h，制備脫甲基化木質(zhì)素；將堿性催化劑溶于水中升溫至60～65℃，加入苯酚和甲醛水溶液，攪拌混合升溫至85～95℃，反應(yīng)1～1.5h；將混合溶液降溫至60～75℃，補(bǔ)加堿性催化劑水溶液，加入脫甲基化木質(zhì)素，在60～75℃下進(jìn)行初次縮聚反應(yīng)1～1.5h；加入間苯二酚水溶液，在60～75℃下進(jìn)行第二次縮聚反應(yīng)1～2h，冷卻至室溫即得。本發(fā)明預(yù)先對木質(zhì)素進(jìn)行脫甲基化處理，提高了木質(zhì)素中酚羥基的含量，加入高活性的間苯二酚，制備得到的膠黏劑固化溫度低、固化時間短、性能好、成本低，脫甲基化木質(zhì)素對間苯二酚的替代率為30～50％。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及膠黏劑制備技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種含脫甲基化木質(zhì)素基間苯二酚-苯酚-甲醛樹脂膠黏劑及其制備方法。

背景技術(shù)

結(jié)構(gòu)用膠合木是通過膠黏劑固化形成的一種工程木，其是現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)的形式之一。結(jié)構(gòu)用膠合木是膠合木結(jié)構(gòu)承載構(gòu)建的基礎(chǔ)材料，在木結(jié)構(gòu)建筑中具有重要作用。其具有如下優(yōu)點：(1)原料可再生，綠色環(huán)保；(2)質(zhì)量輕，便于裝拆和運(yùn)輸；(3)工業(yè)化程度高、施工方便；(4)設(shè)計與功能多樣性；(5)強(qiáng)耐腐蝕性，所以可以廣泛地應(yīng)用于木結(jié)構(gòu)住宅、大空間結(jié)構(gòu)和木橋梁、塔架等建筑結(jié)構(gòu)中。

目前，膠合木結(jié)構(gòu)中常用到的木工膠黏劑有酚醛樹脂膠黏劑、間苯二酚-甲醛樹脂膠黏劑和間苯二酚-苯酚-甲醛樹脂膠黏劑。酚醛樹脂膠黏劑原料易得，膠接強(qiáng)度好，耐水、耐熱、耐磨、耐沸水性能優(yōu)異。但是其具有一定的脆性導(dǎo)致易龜裂，且固化溫度高、固化時間長、單板含水率高，這在某種程度上限制了酚醛樹脂膠黏劑的應(yīng)用。間苯二酚-甲醛樹脂膠黏劑，能夠?qū)崿F(xiàn)低溫固化，且耐水性能優(yōu)異，膠接強(qiáng)度好，但是間苯二酚價格昂貴，這就限制了間苯二酚-甲醛膠黏劑的應(yīng)用范圍。間苯二酚-苯酚-甲醛樹脂膠黏劑，其具有酚醛樹脂和間苯二酚-甲醛樹脂膠黏劑的優(yōu)點。相對于酚醛樹脂，其具有固化溫度低、固化時間短的優(yōu)點；相對于間苯二酚-甲醛樹脂，其具有生產(chǎn)成本低的優(yōu)點。

木質(zhì)素是木質(zhì)纖維素的三大組分之一，因其基本結(jié)構(gòu)單元是愈創(chuàng)木酚基、紫丁香基及對羥基苯基，所以木質(zhì)素分子中含有大量的酚類結(jié)構(gòu)單元的活性位點，因此，在膠黏劑制備反應(yīng)中，木質(zhì)素在某種程度上可以代替苯酚應(yīng)用于酚醛樹脂膠黏劑的制備。木質(zhì)素具有可再生、來源廣、可降解、成本低等優(yōu)點，因為被視為優(yōu)良的綠色化工環(huán)保原料。近年來，造紙工業(yè)和生物煉制工業(yè)中都會產(chǎn)生大量的木質(zhì)素副產(chǎn)物，其大部分被燃燒掉或者是低值化利用，造成了資源的大量浪費(fèi)。

目前，已報道的木質(zhì)素活化方法包括酚化改性、羥甲基化和脫甲基化反應(yīng)。專利ZL201310082995.6采用酚化改性的方法，對木質(zhì)素進(jìn)行酚化改性，酚化改性的木質(zhì)素可以用來制備木質(zhì)素改性酚醛樹脂。專利ZL200810198614.X采用羥甲基化的方法，對木質(zhì)素進(jìn)行羥甲基化改性，羥甲基化改性的木質(zhì)素可以用來制備酚醛樹脂膠黏劑。專利ZL201110150520.7采用脫甲基化改性的方法，對木質(zhì)素進(jìn)行脫甲基化改性，得到的脫甲基化改性木質(zhì)素酚羥基含量增加，活性位點數(shù)量增加。木質(zhì)素的酚化改性和羥甲基化改性只是增加了原有活性位點的活性，而脫甲基化改性不僅增加了原有活性位點的活性，還增加了活性位點的數(shù)量。所以，對木質(zhì)素進(jìn)行脫甲基化改性具有重要的現(xiàn)實意義。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種含脫甲基化木質(zhì)素基間苯二酚-苯酚-甲醛樹脂膠黏劑的制備方法，可解決木質(zhì)素活性低，間苯二酚成本高，酚醛樹脂固化溫度高、固化時間長等缺點。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明公開一種含脫甲基化木質(zhì)素基間苯二酚-苯酚-甲醛樹脂膠黏劑的制備方法，包括如下步驟：