木质素改性酚醛树脂胶黏剂

木质素(亦称木素)是广泛存在于自然界植物体内的天然酚类高分子化合物，作为一种可再生的生物质资源，产量仅次于纤维素，是自然界中第二大量的天然有机物。工业木质素是制浆造纸工业所产生废液的主要成分，全世界每年产量约为5000万吨，其中只有不到10%得到有效利用，其他大部分都被排人江河或烧掉，污染环境，浪费资源。将未质素等可再生资源用于土业生产制备胶黏剂，已越来越受到重视。有关木质素胶黏剂的研究最早可追溯到19世纪末，21世纪50年代以后，木质素应用于胶黏剂的专利开始大量出现，但直到，20世纪70年代，在丹麦、瑞士、芬兰等国家才开始进行生产性实验，20世纪80年代以后，相关研究的重点放在木质素的化学改性上，一些木质素胶黏剂特别是木质素～酚醛(LPF)树脂胶黏剂的技术也趋于成熟。

木质素是重要的天然多酚类高分子，一般认为，木质素由苯丙烷结构单元组成.在苯酚和甲醛反应过程中，木质素的活性羟基及醛基发生反应，且在树脂中引入较大的取代基团，减少了酚醛树脂间的缩聚作用，提高了树脂的贮存稳定性，同时降低了游离酚、游离醛的含量。

竹子是一种储能巨大的可再生资源。我国地处世界竹子分布的中心，竹林面积居世界第一位，在南方各省分布尤广。竹材液化是竹材综合利用的有效方法，竹材液化是指在某些有机物的存I在下，将竹材转化为液体的热化学过程。这样，竹材残料可以转变为应用价值高的高分子材料。国内外学者对木材及树皮液化及其应用已有较多的研究，然而对竹材的液化及胶黏剂制备的研究还很少。

竹材与木材具有基本类似的化学组成，含丰富的木质素和纤维素。其木质素同样具有对羟基苯丙烷、愈创木酚基苯丙烷、紫丁香基苯丙烷单元结构。木质素是一种较易液化的成分。竹材在苯酚中液化成液化液，其流动性、加工性能、固化行为和机械性能很大程度依赖于液化方法和条件。

纤维素也是竹材的主娄成分。Yamada等研究了在水存在时纤维素的直接酚化过程，发现液化产物中的低分子中间赢物为5一羟甲基糠醛、低聚糖和葡萄糖等，表明纤维素降解成低聚糖，并成为5一羟甲基糠醛，进一步与苯酚缩聚成聚合物。BL红外谱图中在1010cm处发现有一CH2OH吸收峰，与此也是一致的。

将液化物BL与甲醛进行加成缩聚反应，即成为BLF树脂。将BLF与PF进行红外光谱测定并进行比较，可见BLF与PF图谱的特征峰显示一致，说明竹材液化酚醛胶与酚醛胶两者结构相近。以下是竹材液化与成胶的几个可能反应步骤：

木质素改性酚醛树脂胶黏剂生产工艺如下。

(1)竹材液化将竹碎料在植物粉碎机中粉碎成30目的竹粉，100℃温度下烘箱干燥lh。将定量苯酚置于装有搅拌器、冷凝装置和温度计的三口烧瓶中，用油浴加热到100℃左右，加入催化剂并逐渐加入竹粉，控制温度在115℃左右使竹粉逐渐液化。最后测定计算液化液的不挥发分、结合酚及自由酚含量。

取约5g液化产品，精确称重后用100mL甲醇稀释，过滤，过滤物100℃烘干至恒重，计算残渣率;过滤液在135℃烘箱干燥至恒重，计算不挥发分.

结合酚含量(%)=不挥发分(%)一试料中竹粉百分含量(%)

自由酚含量(%)=试料中苯酚百分含量(%)～结合酚含量(%)

(2)竹材液化酚醛胶黏剂的合成称取一定量竹材液化液，用NaOH溶液调节pH至8.0～9.0，在85"C温度下，按苯酚与甲醛摩尔比为1：1.6，分两次加入甲醛(其中第一次为总量I的2/3)，进行加成缩聚反应，达到一定黏度后，立即降温到40~C，即得到竹材液化酚醛胶黏剂：

该产品外观为棕褐色的乳液;pH值10~12;固含量45%～55 o.4;储存期>90d。