一种高替代率木质素基酚醛树脂及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113292689A(43)申请公布日2021.08.24(21)申请号202110775538.X(22)申请日2021.07.08(71)申请人南京林业大学地址210037江苏省南京市玄武区龙蟠路159号(72)发明人任浩赵辉徐雁茹陈锦祥(74)专利代理机构北京科家知识产权代理事务所(普通合伙)11427代理人卢正伟(51)Int.Cl.C08G8/28(2006.01)C08H7/00(2012.01)C09J161/14(2006.01)权利要求书1页说明书11页(54)发明名称一种高替代率木质素基酚醛树脂及其制备方法(57)摘要本发明提供了一种高替代率木质素基酚醛树脂及其制备方法，其采用针叶材硫酸盐制浆副产物碱木质素为原料，替代苯酚合成酚醛树脂，最高取代率可以达到70‑80％，高于现有一切木质素替代苯酚的取代率，本发明并对碱木质素进行脱甲基化和羟甲基化改性后，制备改性的木质素基酚醛树脂，限制达到木质素分子内羟基含量的可控和可定量化，然后再用于合成酚醛树脂，脱甲基化改性后的替代率仍然可达70％，羟甲基化改性凝胶时间大幅缩短。两种改性的胶环保指标都符合国标。CN113292689ACN113292689A权利要求书1/1页1.一种高替代率木质素基酚醛树脂，其特征在于：采用碱木质素为原料，部分替代苯酚用于制备木质素基酚醛树脂。2.根据权利要求1所述的一种高替代率木质素基酚醛树脂，其特征在于：所述的碱木质素为针叶材硫酸盐制浆副产物。3.根据权利要求1所述的一种高替代率木质素基酚醛树脂，其特征在于：所述的木质素基酚醛树脂制备方法为，酚醛比为1：2，反应时间为90‑100min，反应温度为90‑95℃，催化剂用量为酚含量的14‑16％，合成过程中以碱木质素部分替代苯酚。4.根据权利要求3所述的一种高替代率木质素基酚醛树脂，其特征在于：所述的催化剂为25‑35wt％NaOH溶液。5.根据权利要求1、2或3所述的一种高替代率木质素基酚醛树脂，其特征在于：所述的碱木质素对苯酚的替代率为10％‑80％，所述的碱木质素对苯酚的替代率最高为80％。6.根据权利1所述一种高替代率木质素基酚醛树脂，其特征在于：采用脱甲基化木质素为原料，部分替代苯酚用于制备酚醛树脂，得到脱甲基化木质素基酚醛树脂。7.根据权利6所述一种高替代率木质素基酚醛树脂，其特征在于：所述的脱甲基化木质素的制备方法为，用亚硫酸钠对碱木质素进行脱甲基化改性处理。8.根据权利6所述一种高替代率木质素基酚醛树脂，其特征在于：所述的脱甲基化木质素基酚醛树脂制备方法为，酚醛比为1：2，反应时间为90‑100min，反应温度为90‑95℃，催化剂用量为酚含量的14‑16％，以脱甲氧基碱木质素部分替代苯酚。9.根据权利1所述一种高替代率木质素基酚醛树脂，其特征在于：采用羟甲基木质素为原料，部分替代苯酚用于制备羟甲基木质素基酚醛树脂，羟甲基木质素由碱木质素羟甲基化改性制备。10.根据权利9所述一种高替代率木质素基酚醛树脂，其特征在于：所述的羟甲基木质素基酚醛树脂制备方法为，酚醛比为1：2、反应时间为90‑100min、反应温度为90‑95℃，催化剂用量为酚含量的14‑16％，以羟甲基木质素部分替代苯酚，催化剂为25‑35wt％NaOH溶液。2CN113292689A说明书1/11页一种高替代率木质素基酚醛树脂及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及酚醛树脂的制备方法，具体涉及一种高替代率木质素基酚醛树脂的制备方法。背景技术[0002]酚醛树脂(Phenol‑Formaldehyderesin，PF)是由酚类和醛类化合物在酸性或碱性条件下，经缩聚反应形成的高分子化合物的统称[1]。酚醛树脂在1872年首次被德国化学家AdolphVonBaeyer首次发现，是世界上最早的合成材料之一。由于酚醛树脂胶粘剂具有高的耐水性和阻燃性、优异的耐热性等优点，因此它在酚醛模塑料、木材加工、摩擦材料、耐火材料、涂料等领域应用广泛[2]。由于不同领域对酚醛树脂的性能要求不同，如航空航天工业领域，需要提高酚醛树脂在长期高温下的耐氧化性使其作为烧蚀材料；在保温材料中，需要酚醛树脂提高酚醛树脂的耐燃烧性使其具有优异的保温效果等，因此研究学者对酚醛树脂进行了不同方法的改性[3]。常使用的改性方法有：改善脆性、提高耐热性、减少甲醛释放量等。[0003]随着经济和科学的发展，各种新型材料、基础建筑行业对酚醛树脂的需求量增加，而合成酚醛树脂的原料之一苯酚是不可再生的石油资源，因此许多研究者将目光转移至可再生的天然化合物替代苯酚制备酚醛树脂。木质素是自然界第二大可再生的芳香族高聚物，但是由于工业木质素受分离过程和制备方法等因素影响，导致现有工业木质素