1. 研究目的与意义
工业木质素来自于造纸工业废液,是极具潜力的可再生资源。木质素本身具有与酚醛树脂相似的结构，可以单独作为胶粘剂使用。但是由于木素芳环上的取代基较多，羟基和可发生交联反应的游离空位较少，使得木质素本身反应活性低，产品存在胶合强度低，耐水性差且生产能耗大等问题而无法推广。从长远发展来看利用可再生资源代替石油产品作为合成胶粘剂的原料是必然的发展趋势，如果能以木素替代一部分苯酚，就可以在一定程度上缓解资源紧张的问题，降低酚醛树脂的成本且还能减轻环境污染。但是由于木质素分子量分布不均，结构复杂，反应活性低，因此如何提高木质素的反应活性，提高木质素综合利用价值是目前迫切需要解决的一个关键问题。传统的活化木质素的方法主要是化学法，如羟甲基化法，脱甲基化法碱性条件下的酚化改性法等是公认的三种有效方法，但因能耗大和强酸的腐蚀性等原因也没有进一步工业化；随着科学技术的发展，科研人员越来越多的采用更加环保的技术手段来处理木质素，期望在木质素回收利用的过程中，避免对环境造成二次污染。这种思想的贯彻，使得木质素的整体应用成为现阶段绿色化学的重要研究方向之一。
低共熔离子液体是由两种或多种成分组成的低共熔混合物，具备典型离子液体的特点：蒸气压低，导电性高，化学性质稳定，零饱和蒸气压，室温呈液态等，且制备过程简单，原料易得，价格低廉，是一种更为绿色的离子液体，有望成为绿色化学化工领域新的研究热点。本研究采用氯化胆碱/尿素体系制备低共熔离子液体降解木质素，通过测试木素表面化学键断裂及官能团变化，观察表面形貌、表面自由基变化，研究低共熔离子液体对木质素分离提纯的机理，并将该系统用于酚醛树脂的改性中，探讨其对酚醛树脂性能的影响。
若能成功使用工业碱木素代替部分苯酚制造酚醛树脂，则不仅大大降低酚酚树脂胶粘剂的生产成本，降低游离酚含量，减轻环境污染，也可充分实现木质素变废为宝的目的。
2. 国内外研究现状分析
酚醛树脂(PF)胶粘剂具有粘接强度高、耐水及耐候性好等优点，至今仍然是制造室外用人造板主要的胶粘剂。但是，PF胶粘剂存在固化温度高、热压时间长、易透胶、有甲醛释放、原料成本高且不可再生等缺点。胶粘剂行业一直在试图寻找一种可再生、性能高的原料来生产酚醛树脂。木质素是可再生、非石油的芳香基化合物，在自然界中的储量仅次于纤维素，全球制浆造纸工业每年要从植物中分离出大约1． 4 亿吨纤维素，同时产生5 000 万吨左右的木质素副产品，其中95%的木质素仍以黑液的方式直接排入江河或浓缩后烧掉，很少得到有效利用。木质素改性酚醛不失为一种有效可行的办法，因而木质素酚醛树脂(LPF)胶粘剂的研究日益受到人们的重视。
造纸剩余的废液中的木质素改性酚醛树脂的方法主要有两种：
（1）木质素磺酸盐改性酚醛树脂。（2）碱木素改性酚醛树脂。但是这两种方法都有一定的局限性，而且都需花费一段时间来处理造纸废液，不是完全的绿色产品。此次研究使用低共熔离子液来处理木质素就可以解决这样的问题。
3. 研究的基本内容与计划
本研究采用氯化胆碱/有机盐体系处理木质素，通过测试木质素结构的变化，表面化学键断裂及官能团变化，观察表面形貌、表面自由基变化，研究低共熔离子液体对木质素的反应机理，并将该系统用于酚醛树脂的改性中，探讨其对酚醛树脂性能的影响。
1 氯化胆碱/有机盐体系的低共熔离子液体的制备
采用氯化胆碱为离子液的有机分子部分，由尿素、丙三醇、柠檬酸等为有机盐部分，探讨氯化胆碱与其比例，反应时间及反应温度对低共熔离子液的外观透明性、熔点、粘度、表面张力及电导率等性能的影响。
4. 研究创新点
我们采用的是新兴的低共熔离子液，它具有独特的物理化学性质，并且可以通过选择合适的组成和配比来调节其性能，达到不同的目的。随着人们对低共熔溶剂研究的不断深入，作为一种新型的绿色溶剂，其在电化学、化学反应、分离过程以及功能材料等领域的应用正受到世界各国的广泛关注，并不断取得新的成果，有望成为绿色化学化工领域新的研究热点。
低共熔离子液体是由两种或多种成分组成的低共熔混合物，具备典型离子液体的特点：蒸气压低，导电性高，化学性质稳定，零饱和蒸气压，室温呈液态等，且制备过程简单，原料易得，价格低廉，是一种更为绿色的离子液体，有望成为绿色化学化工领域新的研究热点。用其去改性木质素，从而得到绿色环保的产品，再将它用于毒性较大的酚醛树脂中去替代苯酚，就会大大降低酚醛树脂的甲醛释放量。同时我们使用的木质素来源于造纸的废液，变废为宝，更加环保，也降低了生产成本，减轻了环境污染，是一个一举多得的好事，是符合绿色化学要求的。
