[發明專利]一種木質素熱解酚基樹脂膠粘劑及其制備方法

有效

• 申請號: 202010162680.2
• 申請日: 2020-03-10
• 公開（公告）號: CN111205798B
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發明（設計）人: 石剛;李贏;苗紅艷;倪才華
• 申請（專利權）人: 江南大學
• 主分類號: C08G8/28
• 分類號: C08G8/28
• 代理公司: 蘇州市中南偉業知識產權代理事務所(普通合伙) 32257
• 代理人: 楊慧林

本發明涉及一種木質素熱解酚基樹脂膠粘劑，包括木質素熱解酚和甲醛的聚合物，所述木質素熱解酚包括至少兩種木質素熱解酚或含有至少兩種木質素改性的木質素熱解酚。木質素熱解酚和甲醛的聚合物的重復單元中含有至少兩種木質素熱解酚類單元，或含有至少兩種木質素改性木質素熱解酚單元。本發明的木質素熱解酚基樹脂膠粘劑采用木質素熱解發電的副產物為原料，環保經濟。

技術領域

本發明涉及膠粘劑領域，尤其涉及一種木質素熱解酚基樹脂膠粘劑及其制備方法。

背景技術

水稻和小麥是我國兩大主要糧食種植作物，在大量的水稻、小麥及大麥豐收的同時，也產生了大量農業廢棄物—谷殼和秸稈。谷殼和秸稈主要由半纖維素、纖維素、木質素組成。其中，半纖維和纖維素分子結構明確，提取和應用比較成熟。然而木質素由于分子結構復雜、活性低等原因，其產品成熟度相對較弱，應用受阻。近年來，國內外研究機構加快了對木質素的研發利用。目前根據木質素的應用前景，研發主要集中在木質素基聚合物、木質素基表面活性螯合劑、木質素生物燃料等三方面。

由于木質素自身分子結構復雜和及易團聚問題，木質素基聚合物和木質素基表面活性螯合劑作為市場占比較少。目前，對木質素實際投產使用的領域，大部分木質素用于熱解發電，其副產物熱解酚直接排放，造成環境污染，未受到行業及相關部門關注，是急需解決的問題。

CN109096965A公開了一種基于生物質熱解油的結構膠黏劑及新型集成材的制備方法，其采用大分子的生物質熱解油基結構膠黏劑，并使用熱解油作為防腐劑處理新型集成材的表層板。CN 108102591A公開了一種常溫固化型生物質熱解油基結構膠黏劑的制備方法，利用綠色可再生且廉價的生物質熱解油為原料，與間苯二酚、苯酚、甲醛、環氧氯丙烷等進行分步合成反應，制備出一種常溫固化型生物質熱解油基結構膠黏劑，其中的生物質熱解油由熱解木質素溶于甲醇制得。以上兩種方法均為充分利用木質素熱解酚。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明的目的是提供一種木質素熱解酚基樹脂膠粘劑及其制備方法，本發明的木質素熱解酚基樹脂膠粘劑采用木質素熱解發電的副產物為原料，環保經濟。

本發明的第一個目的是提供一種木質素熱解酚基樹脂膠粘劑，包括木質素熱解酚和甲醛的聚合物，所述木質素熱解酚和甲醛的聚合物的重復單元中包括至少兩種木質素熱解酚單元或至少兩種木質素改性的木質素熱解酚單元。

進一步地，木質素熱解酚為木質素熱解發電的副產物，即單酚類物質和多酚類小分子，包括對羥基苯基酚、愈創木基酚、紫丁香基酚、苯酚、甲酚、鄰苯二酚及鄰苯三酚中的至少兩種。

進一步地，木質素熱解酚來源于木質素熱解酚原液，所述木質素熱解酚原液的制備方法包括以下步驟：

將木質素在300℃-800℃熱解發電過程中產生的熱解氣溶于水，即得到所述木質素熱解酚原液。

進一步地，采用水噴淋所述熱解氣，冷卻后得到所述木質素熱解酚的水溶液。

進一步地，木質素改性的木質素熱解酚來源于木質素熱解酚改性木質素原液，所述木質素熱解酚改性木質素原液的制備方法包括以下步驟：

將所述木質素熱解酚原液與木質素在pH10-13及90℃下進行活化改性反應，反應完全后得到所述木質素熱解酚改性木質素原液。

進一步地，木質素熱解酚或木質素改性的木質素熱解酚的質量占木質素熱解酚和甲醛的聚合物總質量的30％-60％。

本發明的第二個目的是提供一種上述木質素熱解酚基樹脂膠粘劑的制備方法，包括以下步驟：

(1)將木質素熱解酚原液或木質素熱解酚改性木質素原液與第一甲醛溶液在pH12-14的條件下進行預聚反應，反應完全后得到預聚體；