酚化降解木质素的制备及其在酚醛泡沫中的应用研究开题报告

1. 研究目的与意义

酚醛树脂以其优异的性能而被广泛应用于阻燃性建筑保温材料、人造板胶黏剂的生产。

但苯酚为石化产品且毒性较大、价格高。

木质素分子中含有大量的苯酚结构单元，可以替代苯酚制备酚醛树脂，但是木质素是一种复杂的多酚类聚合物，分子量大，反应活性低，不易于直接应用，因此需要对木质素进行改性。

2. 国内外研究现状分析

木质素作为自然界中储量最丰富的可再生酚类化合物，分子结构与苯酚相似，可部分替代苯酚制备酚醛树脂。

但木质素原料成分复杂、分子结构不定，影响树脂产品的性能，对木质素基酚醛树脂的工业化推广带来阻力。

因此研究制备生物炼制木质素基酚醛树脂并开展分子定向合成、共聚机理、固化反应动力学等基础理论研究，对促进生物质资源高值化利用，降低生物炼制产业综合成本，推动生物质能源、材料产业化发展具有重要意义[1]。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容（1）以硫酸为催化剂，苯酚为溶剂，对木质素进行酚化降解，利用紫外差示光谱法测定酚化木质素酚羟基的含量变化，探讨木质素酚化降解的最佳反应时间、温度和酸用量。

将酚化的木质素部分替代苯酚合成酚醛树脂进行发泡，并研究木质素改性酚醛树脂的力学性能、热性能和微观结构。

（2）利用ftir、nmr以及化学分析方法，对改性木质素进行结构表征和活性分析；利用万能力学测定仪、氧指数测定仪、导热系数测定仪、ftir、sem、xrd、tga等对木质素改性酚醛泡沫性能进行测定。

4. 研究创新点

（1）采用紫外差示光谱法测定酚化木质素酚羟基的含量变化，探讨木质素酚化反应最佳条件；（2）可以有效提高木质素反应活性，降低苯酚使用量，降低成本。