木质素填料量对酚醛树脂胶合性能的影响开题报告

 2021-08-08 21:34:40

1. 研究目的与意义

工业木素全球年产量约为1.5~1.8亿吨,然而只有不到10%被有效利用。木质素本身具有与苯酚相似的结构,但是由于木素本身反应活性低,产品存在胶合强度低,耐水性差且生产能耗大等问题无法推广。胶粘剂应用时为提高施胶性能,通常需要加入活性和非活性填料。木质素活化后具一定反应活性,可以作为活性填料。本课题利用经活化后的可再生无毒的工业木质素作为酚醛树脂的填料,从而提高酚醛树脂的热稳定性和力学性能,从而达到废物利用,实现废料资源化治理。

通过活化改性木质素作为填料改性酚醛树脂,不仅提高了酚醛树脂热稳定性和力学性能,降低了树脂中游离醛的释放,而且还有效利用工业废料,达到减少污染保护环境、节约资源的目的。

2. 国内外研究现状分析

在国内,木质素改性酚醛树脂的研究是比较多的。东北林业大学的张学科、刘文俊、朱明华等教授提出,由于木质素分子中有酚羟基和醛基,因此使用木质素既可以改善胶黏剂的性质,也可以节约苯酚的用量,降低甲醛释放量,达到废物利用与环保的目的。而新型改性酚醛树脂中,木质素改性酚醛树脂又是最重要的。

中国林业科学院的张伟、马玉峰、王春鹏等教授认为木质素通过活化改性可以部分替代苯酚制备酚醛树脂胶黏剂,因为木质素的化学结构与苯酚相似。这样不仅可以降低成本,达到生物质资源高效利用的目的,并且制备的木质素改性酚醛树脂胶黏剂有毒残余较低,具有环保意义,是合成生物质高分子材料的重要途径。

另外,中国林业科学研究院穆有炳、施娟娟、王春鹏等教授还认为可以以木质素磺酸盐和碱木质素这两种工业木质素为原料,采用羟甲基化反应提高木质素的反应活性,通过共混和共聚手段,制得木质素磺酸盐-酚醛复合胶黏剂、碱木质素-酚醛复合胶黏剂、碱木质素-苯酚-甲醛共聚树脂。并且一直以来对其结构与性能进行研究,希望为工业木质素的深加工利用和用生物质制备性能优良、对环境友好的高分子新材料提供新的途径。

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3. 研究的基本内容与计划

研究内容:

一、 水溶性酚醛树脂的合成工艺

二、 改性木质素添加量对胶黏剂性能的影响

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4. 研究创新点

采用改性木质素作为填料改性酚醛树脂。从而达到提高其热稳定性和力学性能,降低树脂中游离醛的释放的效果。有效利用工业废料,达到减少污染保护环境、节约资源的目的。

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