[發明專利]一種利用鹵素酸改性的脫甲基化木質素酚醛樹脂膠黏劑

有效

• 申請號: 201910432824.9
• 申請日: 2019-05-22
• 公開（公告）號: CN110041481B
• 公開（公告）日: 2022-03-15
• 發明（設計）人: 潘暉;王浩;張樂
• 申請（專利權）人: 南京林業大學
• 主分類號: C08G8/28
• 分類號: C08G8/28;C09J161/14;C08H7/00
• 代理公司: 南京申云知識產權代理事務所(普通合伙) 32274
• 代理人: 邱興天

本發明公開了一種利用鹵素酸改性的脫甲基化木質素酚醛樹脂膠黏劑，屬于膠黏劑技術領域。該利用鹵素酸改性的脫甲基化木質素酚醛樹脂膠黏劑，在酚醛樹脂膠黏劑中含有脫甲基化木質素組分，所述的脫甲基化木質素組分經過鹵素酸改性。本發明制備的酚醛樹脂膠黏劑固化速度快，膠合強度好，甲醛釋放量低，屬于環保型的高分子材料，具有優秀的發展潛力。

技術領域

本發明屬于膠黏劑技術領域，具體涉及一種利用鹵素酸改性的脫甲基化木質素酚醛樹脂膠黏劑。

背景技術

以酚類和醛類化合物為原料，經縮聚反應制得的一大類樹脂統稱為酚醛樹脂。酚醛樹脂極性大，粘結力強，固化之后可以形成交聯網狀結構，使得它具有較大的剛性和優異的耐熱性能。2014年我國人造板產量高達30212萬立方米，木材膠黏劑用量達到1200萬噸以上，消耗大量的化石原料，造成大量能源消耗以及嚴重環境污染。

木質素是僅次于纖維素的第二大可再生資源，植物生物質原料的主要成分中，僅有木質素可提供可再生芳香基化合物，因此木質素存在替代苯酚制備酚醛樹脂膠黏劑的潛在可能，但是由于木質素分子量大，結構復雜，特別是木質素芳環活性位置的甲氧基占據了芳環的一個反應位點，甲氧基的存在也會由于空間位阻效應影響C5活性點與甲醛的縮合反應，使得木質素替代苯酚制備酚醛樹脂膠黏劑存在困難。

在中國專利申請CN105754527A中，公開了一種含脫甲基化木質素酚醛樹脂膠黏劑，采用原位生成的路易斯酸，在150℃左右條件下，對麥草堿木質素進行改性制備得到脫甲基化木質素，再制備酚醛樹脂膠黏劑。在改性木質素過程中溫度較高。脫甲基化木質素對苯酚的替代率為30％-70％；與未改性的木質素基酚醛樹脂膠黏劑相比，游離甲醛含量由0.65％降低至0.22％，游離苯酚含量由1.37％降低至0.82％，以及膠黏劑強度則由0.97MPa升高至2.11MPa。

發明內容

發明目的：為了解決現有技術中的不足，本發明提供了一種利用鹵素酸改性的脫甲基化木質素酚醛樹脂膠黏劑，通過鹵素酸對堿木質素進行活化，并部分替代苯酚，獲得脫甲基化木質素酚醛樹脂膠黏劑，使其具有固化速度快，膠合強度好等特性。

技術方案：為了解決上述問題，本發明所采用的技術方案如下：

一種利用鹵素酸改性的脫甲基化木質素酚醛樹脂膠黏劑，在酚醛樹脂膠黏劑中含有脫甲基化木質素組分，所述的脫甲基化木質素組分經過鹵素酸改性。

所述的利用鹵素酸改性的脫甲基化木質素酚醛樹脂膠黏劑，鹵素酸改性制備脫甲基化木質素組分過程為：將堿木質素洗至中性，干燥后溶于(N，N-二甲基甲酰胺)DMF中，加入鹵素酸，在120-130℃條件下反應12-20h，冷卻，加入酸液攪拌，過濾分離出固體顆粒，水洗，干燥，獲得脫甲基化木質素。

所述的利用鹵素酸改性的脫甲基化木質素酚醛樹脂膠黏劑，鹵素酸為氫碘酸或氫溴酸。

所述的利用鹵素酸改性的脫甲基化木質素酚醛樹脂膠黏劑，由以下步驟制備而成：

1)將堿木質素洗至中性，在真空干燥箱中干燥過夜，獲得木質素備用；

2)將步驟1)中的木質素溶于DMF中，加入鹵素酸改性；

3)將步驟2)的反應體系逐滴加入到鹽酸溶液中，攪拌反應，過濾分離出固體顆粒，用去離子水清洗至濾液呈中性，真空干燥過夜，得到脫甲基化木質素；

4)將苯酚、脫甲基化木質素，部分甲醛，部分NaOH溶液加入到反應容器中，在60-70℃下加熱30min；再加入部分甲醛和部分NaOH溶液，在70-80℃下加熱30min；再加入剩余甲醛溶液和剩余NaOH溶液，加入去離子水，確保膠液固含量在40％-41％；

5)將樹脂的溫度升至90-95℃，保溫60min，當樹脂的粘度為130-170mPa·s時，將樹脂迅速冷卻至室溫，得到利用鹵素酸改性的脫甲基化木質素酚醛樹脂膠黏劑。