木质素胶黏剂
木质素在人造板胶黏剂中的应用
木质素在人造板胶黏剂中的应用
石起增;杨光瑞;刘巧茹
【期刊名称】《化工进展》
【年(卷),期】2005(24)5
【摘要】综述了木质素在酚醛树脂、脲醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂3种人造板胶黏剂中的应用进展,指出了利用无毒、稳定、价廉、可再生的木质素代替不可再生且有毒的苯酚、甲醛制取工业用人造板胶黏剂是木材用胶黏剂领域的重要研究方向.【总页数】4页(P502-505)
【作者】石起增;杨光瑞;刘巧茹
【作者单位】河南师范大学化学与环境科学学院,河南省环境污染控制重点实验室,新乡,453007;河南师范大学化学与环境科学学院,河南省环境污染控制重点实验室,新乡,453007;河南师范大学化学与环境科学学院,河南省环境污染控制重点实验室,新乡,453007
【正文语种】中文
【中图分类】TQ423
【相关文献】
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3.木质素在木材胶黏剂中的应用 [J], 穆有炳;施娟娟;王春鹏;赵临五;储富祥;莫亚莉
4.无机胶黏剂及其在人造板工业中的应用 [J], 肖俊华; 赖德明; 海凌超; 李衍春; 杨建华
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木材胶黏剂现状与发展趋势
木材胶黏剂现状与发展趋势木材胶黏剂现状与发展趋势随着经济的发展和人们生活水平的提高，人们对家具、装饰品等木制品的需求越来越大。
而木材胶黏剂是制造这些木制品的重要原材料之一，它能够将两个或多个木材部件黏合在一起，增强木材的强度和稳定性。
本文将从木材胶黏剂的现状与发展趋势两个方面来探讨其发展的方向和未来。
一、木材胶黏剂的现状1、主要品种目前市面上主要的木材胶黏剂有三种：尿素醛、酚醛和聚氨酯。
这三种木材胶黏剂在国内和国际市场上都有很大的应用，其中尿素醛胶居首位。
2、应用领域木材胶黏剂广泛应用于家具、建筑材料、包装和造船等领域。
在五金行业、电器、地板等方面也有广泛的应用。
尤其在家具、建筑材料和包装行业，木材胶黏剂的应用量最大。
3、发展现状尽管木材胶黏剂在市场上有较大的应用需求，但在发展中也存在一些问题。
比如，其生产成本高、使用环境限制多、质量不均匀等缺点，导致许多企业难以生存、发展。
二、木材胶黏剂的发展趋势1、环保型木材胶黏剂成为市场趋势木材胶黏剂存在着一定的挥发性有机物排放，当使用大量的木材胶黏剂时，可能会影响人的健康和环境安全。
因此，现在环保型木材胶黏剂逐渐成为市场的发展趋势。
这种新型的胶黏剂通常具有低挥发性有机物、无毒、无味等特点，对健康和环境安全具有更优秀的表现。
2、智能化生产成为一种趋势随着科技的发展，智能化生产成为现代企业的一种趋势。
木材胶黏剂生产也不例外。
在未来的研发中，应该推动木材胶黏剂生产智能化的发展。
这样，企业可以将生产过程大大简化，降低成本，提高生产效率与质量稳定性。
3、功能性木材胶黏剂发展显著目前，市场上的木材胶黏剂已经越来越多地向高效、安全、能源节约的方向发展。
它们不仅可以提高木材的黏合效果，而且还可以防腐、防白蚁、增加抗拉强度、减少吸湿性等。
这些功能性木材胶黏剂在市场上的应用多样性显著，逐渐成为市场的发展趋势。
总之，木材胶黏剂作为一个关键的交叉领域，在未来的发展中要加强研发，大力推动技术创新与应用创新，适应市场需求。
木质素-苯酚-甲醛树脂胶黏剂的性能与合成机理
第36卷第21期农业工程学报V ol.36 No.21 308 2020年11月Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering Nov. 2020木质素-苯酚-甲醛树脂胶黏剂的性能与合成机理吴志刚1,2，陈思成2，梁坚坤3，李利芬2，雷洪1※，董霁莹1（1. 西南林业大学，云南省木材胶黏剂及胶合制品重点实验室，昆明650224；2. 贵州大学林学院，贵阳550025；3. 凯里学院，凯里556011）摘要：为了降低酚醛树脂的制备成本，该研究分别以30%、40%和50%碱木质素部分替代苯酚合成木质素-苯酚-甲醛（Lignin-Phenol-Formaldehyde, LPF）树脂胶黏剂，主要研究了其替代比对LPF树脂胶合性能、固化性能和热稳定的影响，同时探讨了LPF合成机理。
结果表明：1）LPF树脂具有透明度低、固体含量大、游离甲醛较低、黏度大导致活性期短和施胶困难的特点。
2）LPF制备的胶合板胶合强度随碱木质素增加呈先增加后减小的趋势，但均高于PF （Phenol-Formaldehyde）树脂，碱木质素取代苯酚量最大可达50%以上。
3）DSC分析表明LPF树脂固化温度高，且随碱木质素添加量增加而升高。
4）碱木质素加量过高或过低都会影响LPF的热稳定性，为40%时的热稳定性高于PF树脂。
5）碱性条件下，无论是以苯酚、木质素酚环还是木质素侧链为反应起点合成LPF，羟甲基苯酚经E1cb反应机理形成亚甲基共轭结构，是合成LPF的关键。
该研究工作的开展可为LPF合成工艺改进和实际应用提供进一步的科学指导。
关键词：木质素；树脂；机理；碱木质素；苯酚取代率；酚醛树脂；合成机理doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2020.21.037中图分类号：TQ432.7; TS653 文献标志码：A 文章编号：1002-6819(2020)-21-0308-08吴志刚，陈思成，梁坚坤，等. 木质素-苯酚-甲醛树脂胶黏剂的性能与合成机理[J]. 农业工程学报，2020，36(21)：308-315.doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2020.21.037 Wu Zhigang, Chen Sicheng, Liang Jiankun, et al. Properties and synthesis mechanism of lignin-phenol-formaldehyde resin[J].Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2020, 36(21): 308-315. (in Chinese with English abstract) doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2020.21.037 0 引 言脲醛树脂、酚醛树脂和三聚氰胺甲醛树脂是目前木材工业中应用最为广泛的胶黏剂，使用量占人造板行业总用胶量的60%～70%甚至更高[1-5]。
木质素胶黏剂
木质素又称木素，是自然界唯一能提供可再生芳香基化合物的非石油资源，且数量仅次于纤维素，为第二大天然高分子材料。
天然植物中，木质素就像黏合剂一样，分布在纤维的周围，以及纤维内部的细小纤维之间，使之成为强有力的骨架结构，树木之所以能够挺立几十米甚至上百米不倒，就是因为木质素的黏合力，工业制浆的目的就是通过机械的或化学的方法去除中间的木质素和半纤维素，最终使纤维素得到分离。
木质素的结构单元上既含有可用作酚与醛反应的基团，又含有可用作醛与尿素反应的基团。
因此，把木质素引入胶黏剂中，则既可以节约甲醛，又可以节约尿素。
木质素胶黏剂（简称木质素胶）以木质素为基体。
木质素是木材中含量仅次于纤维素的物质，为无色或淡黄色树脂状物质，目前主要从纸浆废液中提取。
从硫酸盐纸浆中提取的为单亚硫酸结构的硫代木质素，从亚硫酸盐纸浆中提取的是磺酸盐结构的磺酸木质素。
木质素胶主要用于木材粘接。
目前通常将木质素与酚醛树脂或环氧树脂进一步缩聚改性，以提高其粘接强度和改善其施工性能。
在制浆造纸工业中，木质素因部分降解和磺酸基的引人而使其能够溶于水中，最终形成黑液。
综观国内外利用木质素制备木材胶黏剂的研究工作，大致可归纳为以下几种方法。
（1）直接利用亚硫酸盐制浆废液或磺酸盐木质素（SSL）制造胶黏剂，其最典型的方法是利用高温长时间热压和高温长时间处理，再利用浓硫酸固化。
（2）用超滤等非化学方法处理以分出分子量适合于作胶部分加以利用。
超滤法被认为是控制木质素性能均一化的有效方法。
（3）使用时加人交联剂或过氧化物以促进木质素胶的交联固化。
其中以过氧化氢氧化法运用最为广泛，它通过氧化偶合作用使木质素交联起来。
（4）对木质素进行化学改性以提高反应活性。
常用的改性方法有木质素的羟甲基化反应、木质素的去甲基化反应和木质素一苯酚缩合反应，此外还有木质素的羧甲基化反应、氧化反应、硝化反应和氯化反应等，采用溶剂分解木质素、蒸汽爆破木质素也可制得性能优良的胶黏剂。
三步共聚法制备木质素基酚醛树脂胶粘剂
三步共聚法制备木质素基酚醛树脂胶粘剂三步共聚法制备木质素基酚醛树脂胶粘剂在今天的文章中，我将带领大家深入探讨三步共聚法制备木质素基酚醛树脂胶粘剂这一主题。
我会从简到繁地介绍这一制备方法，以便读者能够更深入地理解。
我还会分享我对这一主题的个人观点和理解。
让我们一起开始吧！一、什么是三步共聚法制备木质素基酚醛树脂胶粘剂？三步共聚法制备木质素基酚醛树脂胶粘剂是一种常见的制备方法，它将木质素作为原料，通过三步反应制备出具有优异性能的酚醛树脂胶粘剂。
这种胶粘剂具有优异的黏附性能和耐水性，广泛应用于木材、纸张及其他材料的胶合和涂料领域。
二、三步共聚法的具体步骤是什么？1. 酚的预聚合我们需要将酚类原料进行预聚合反应，使得酚分子之间发生交联，形成部分聚合物。
这一步骤是制备酚醛树脂的关键，预聚合物的形成将为后续反应提供良好的基础。
2. 与醛类物质的缩合在预聚合物形成后，将醛类物质引入反应体系，与预聚合物进行缩合反应。
在这一步骤中，醛类分子与预聚合物中的活性基团发生缩合，形成酚醛树脂的主要骨架。
这一过程需要精确控制反应条件，以确保酚醛树脂的性能达到要求。
3. 后续处理通过适当的后续处理，如调节酚醛树脂的分子量和分布、添加改性剂等操作，可以进一步改善酚醛树脂的性能，使其更加适用于不同的应用领域。
三、三步共聚法制备木质素基酚醛树脂胶粘剂的优势和应用通过三步共聚法制备的木质素基酚醛树脂胶粘剂具有许多优异的性能，如黏附力强、耐水性好、耐腐蚀性高等特点。
在木材加工、家具制造、纸张涂布等领域都有着广泛的应用。
特别是在环保型胶粘剂的需求日益增加的今天，木质素基酚醛树脂胶粘剂作为一种可再生资源衍生的环保产品，具有着广阔的市场前景和发展空间。
四、个人观点和理解在我看来，三步共聚法制备木质素基酚醛树脂胶粘剂是一种非常具有潜力和发展前景的制备方法。
木质素作为可再生资源，对环境友好，而通过三步共聚法制备的酚醛树脂胶粘剂在性能上也能够满足各种应用的需求。
木质素胶黏剂在无醛纤维板中的应用
木质素胶黏剂在无醛纤维板中的应用王 丽，陈秀兰，王俊伟，李平源大亚人造板集团有限公司，江苏 丹阳 ２１２３００摘要：探讨了木质素胶黏剂施加量、PMDI施加量、热压温度、热压时间等工艺参数对纤维板性能的影响。
结果表明，单独使用木质素胶黏剂制备的纤维板性能不佳，添加一定量PMDI，能有效提高纤维板性能。
采用实验室热压机压制无醛纤维板时，当木质素施加40 kg/m3，PMDI添加30 kg/m3，热压温度190 ℃，热压时间20 s/mm时，制备的纤维板物理力学性能达到了LY/T 1611-2011《地板基材用纤维板》要求。
关键词：木质素胶黏剂；无醛纤维板；生产工艺中图分类号：TS653 文献标志码：B 文章标号：1673-5064（2021）01-0017-04Application of Lignin Adhesive on Formaldehyde-free FiberboardW ang Li, Chen Xiulan, W ang Junwei, Li PingyuanDareGlobal Wood Group， Danyang Jiangsu 212300， ChinaAbstract: The manufacturing technology of formaldehyde-free fiberboard with lignin adhesive and PMDI was studied. The effects of several factors, such as resin consumption, hot-pressing temperature, and hot-pressing time on formaldehyde-free fiberboard property were discussed. The experiment result showed that the fiberboard property was poor when lignin adhesive was used alone, and property was improved when PMDI was used together, and the fiberboard property met the requirement of L Y/T 1611-2011 standard under the following parameters: 40 kg/m3 of lignin adhesive, 30 kg/m3 of PMDI content, 180 ℃ of hot-pressing temperature, and 20 s/mm of hot-pressing time.Key words: lignin adhesive; formaldehyde-free fiberboard; manufacturing technology目前，生产无醛纤维板一般使用多亚甲基多苯基多异氰酸酯（ＰＭＤＩ）作为无醛胶黏剂，ＰＭＤＩ生产依赖石化资源。
木材胶黏剂概述
木材胶黏剂概述一、概述随着世界森林资源消耗的不断加速，全球的木材资源持续锐减，国际木材市场供应量不断下降，但近年来，木制品的应用场合却越来越多，这使得人造板得到很好的发展，人造板主要品类有胶合板、纤维板、刨花板等，其中，胶合板占比最大。
2020年，我国人造板总产量达3.1101亿m3，其中，胶合板类产品的生产量约达2.56亿m3。
2021年一季度我国木家具、木坐具、胶合板、纤维板和刨花板的出口形势很好，其中胶合板是仅次于家具出口的第二大木制品出口品类，连续多年出口量稳居世界第一位。
胶合板等人造板的持续发展使得对胶黏剂的需求越来越大。
1950年左右，胶黏剂在我国工业发展的过程中还处于初步发展阶段，到1980年左右，生产顶峰出现，在这之后进入了高速发展时期，随后中国在全球胶类产品的消费量中，大约占30%，成为用胶大国。
经过了60多年的研究与发展，2020年我国胶黏剂产量约达947万吨，消费量约达938万吨，据中国胶粘剂工业协会预计，在未来五年，中国胶黏剂产量将继续增长，到2025年胶黏剂产量可达约1350万吨左右。
一直以来，人造板用胶黏剂主要以脲醛（UF）树脂、酚醛（PF）树脂和三聚氰胺甲醛（MF）树脂胶黏剂为主，从根本上讲，“三醛胶”来源于不可再生的石油资源，并且会释放致癌物，破坏空气质量的同时会对人体造成严重伤害。
在世界大环境下，人口的不断增长使得对能源的需求也日益增加，广泛使用石油资源造成的全球范围的环境污染与能源短缺危机成为需要关注的重点，同时近年来，人们安全和环保的意识逐渐增强，“三醛胶”因含有甲醛且生产原料隶属于不可再生资源的石油化工产品而备受排斥，环保型生物质胶黏剂受到了广泛的关注并成为研究的热点。
以淀粉、蛋白质、单宁、木质素等生物质高分子材料为基材的胶黏剂成为研究重点，其中淀粉胶黏剂以其原料来源广、成本低、可再生、易生物降解等优势成为传统胶黏剂的替代品之一。
但淀粉胶黏剂由于自身结构等原因，其胶合强度不高、耐水性及储存稳定性差等问题成为其发展的瓶颈。
用木质素粘合剂做纸箱粘合剂
用木质素粘合剂做纸箱粘合剂引言随着环境保护意识的增强，传统的纸箱粘合剂由于含有化学合成物质，对环境造成了一定的污染。
考虑到环保因素，本文将介绍一种以木质素为主要成分的纸箱粘合剂，可以在一定程度上替代传统粘合剂，以实现绿色环保的目标。
木质素粘合剂的特点木质素是一种天然产物，存在于树木的细胞壁中。
它具有许多优良的特性，使其成为一种理想的粘合剂。
1.环保性: 木质素是天然的物质，不含有对人体和环境有害的化学合成物质。
1.环保性: 木质素是天然的物质，不含有对人体和环境有害的化学合成物质。
1.环保性: 木质素是天然的物质，不含有对人体和环境有害的化学合成物质。
2.可再生性: 木质素可以从木材中提取，而木材作为一种可再生资源，具有可持续发展的特点。
2.可再生性: 木质素可以从木材中提取，而木材作为一种可再生资源，具有可持续发展的特点。
2.可再生性: 木质素可以从木材中提取，而木材作为一种可再生资源，具有可持续发展的特点。
3.高粘合强度: 木质素在干燥后能够形成坚固的粘合层，具有较高的粘合强度。
3.高粘合强度: 木质素在干燥后能够形成坚固的粘合层，具有较高的粘合强度。
3.高粘合强度: 木质素在干燥后能够形成坚固的粘合层，具有较高的粘合强度。
4.耐久性: 木质素粘合剂在长期使用中不易变质，能够保持纸箱的完整性。
4.耐久性: 木质素粘合剂在长期使用中不易变质，能够保持纸箱的完整性。
4.耐久性: 木质素粘合剂在长期使用中不易变质，能够保持纸箱的完整性。
制备木质素粘合剂的步骤以下是制备木质素粘合剂的一般步骤：1.提取木质素: 从木材中提取木质素，可以通过热水浸提或化学方法实现。
提取过程需要有专门的设备和操作技术。
1.提取木质素: 从木材中提取木质素，可以通过热水浸提或化学方法实现。
提取过程需要有专门的设备和操作技术。
1.提取木质素: 从木材中提取木质素，可以通过热水浸提或化学方法实现。
提取过程需要有专门的设备和操作技术。
木质素改性酚醛树脂胶粘剂的制备
木质素改性酚醛树脂胶粘剂的制备摘要:首先，研究了不同工艺条件下木质素替代部分苯酚制备的木质素改性酚醛树脂(LPF)胶粘剂的性能;其次，探讨了木质素对苯酚的替代率、氢氧化钠用量、甲醛/木质素质量比及产品固含量等对LPF性能的影响，并对各参数进行了优化;最后，通过DSC 分析研究了LPF的热性能．结果表明:麦草碱木质素的碱活化和羟甲基化有利于提高木质素的化学反应活性;优化工艺条件下(木质素对苯酚的替代率为50%、氢氧化钠用量为4.5%，甲醛/木质素质量比为8∶100、固含量为41.4%)制备的胶黏剂其粘结强度可达2.04MPa，未经分离提纯的胶粘剂的残留甲醛和苯酚都远低于国家标准;相对于酚醛树脂粘剂胶，所制备的木质素改性酚醛树脂胶粘剂的固化温度降低，固化速度增大，克服了酚醛树脂胶粘剂的缺陷．关键词:木质素;苯酚;酚醛树脂;胶粘剂;粘结强度;游离甲醛中图分类号:TQ433．439 文章编号:1000-565X(2011)11-0022-05酚醛树脂(PF)因具有粘结强度高、耐水、耐热、耐磨及化学稳定性好等优点而被广泛应用于木材工业，但它存在着成本较高、固化温度高及固化时间长等缺点．木质素是造纸制浆过程产生的副产物，价格低廉，可再生，无毒，来源丰富［1-4］;由于木质素经活化后，具有苯酚的性质，因此可将无毒的碱木质素用来替代有毒、昂贵的苯酚．开展碱木质素改性酚醛树脂(LPF)胶粘剂的研究在环保和经济效益等方面都具有重要意义，也是酚醛树脂的发展趋势［5-8］．木质素由于具有三维网状结构，大量的活性基团包裹在分子内部，其化学反应活性低．未经改性的木质素虽然能和甲醛及其他的交联剂在芳环或其他活性位置发生缩合反应，但反应位置有限，通常在制备LPF胶粘剂时对苯酚的替代率只能达到20%［9-10］．要提高木质素对苯酚的替代率，必须提高木质素的反应活性，羟甲基化、脱甲基化和酚化等化学改性手段被认为是提高木质素反应活性的有效方法．将木质素在甲醇或乙醇溶液中进行酚解反应后，再与苯酚和甲醛进行缩合反应，经酚解的木质素在制备LPF胶粘剂时对苯酚的替代率可达30%［11-12］;Alonso等［13］将木质素磺酸铵经草酸催化，在120℃通过苯酚进行酚化160min，以此产物替代苯酚制备酚醛树脂，优选的替代率为30%;刘纲勇等［14］使用碱性条件下酚化的碱木质素进行了LPF的合成;Vázquez等［15］发现经羟甲基化后的木质素对苯酚的替代率达到40%;安鑫南等［16］发现，用二甲硫醚萃取的木质素在225～235℃高温脱甲基后可完全作为苯酚使用，制成性能良好的木材胶粘剂，但是制备工艺复杂，成本也较高．目前，有关木质素应用于酚醛树脂胶粘剂制备的报道较多，但用于商业化的报道很少，这主要是由于工艺的复杂性和经济性方面的限制［17］．文中将麦草碱木质素(WSSL)在碱活化的基础上与甲醛进行羟甲基化及缩合反应，从而提高木质素的反应活性，简化木质素改性LPF树脂的制备工艺，探讨木质素高比例替代苯酚制备LPF胶粘剂的可行性．1 实验1．1原料麦草碱木质素来源于山东泉林纸业集团制浆厂麦草碱法制浆黑液，经酸析、沉降、水洗，烘干回收．其他主要原料如下:苯酚，分析纯，广东光华化学厂有限公司产品;氢氧化钠，分析纯，天津百世化学有限公司产品;甲醛，37%，工业级，广州珠江化工集团有限公司广州溶剂厂产品．1．2LPF胶粘剂的制备1．2．1碱活化WSSL、羟甲基化制备LPF胶将一定比例的WSSL、氢氧化钠、水加入装有搅拌器和冷凝管的四口瓶，搅拌均匀，加热至100℃，恒温反应0.5h;然后降温至50℃，加入苯酚反应0.5h，再加入甲醛总量(包括苯酚质量0.6倍的甲醛和甲醛与木质素混合体系中的甲醛)的70%反应0.5h;然后在40min内升温至80℃，反应一段时间后，滴加剩余的甲醛，当黏度在0.15Pa·s左右时，冷却、出料． 1．2．2WSSL直接替代苯酚制备LPF胶将一定比例的WSSL、氢氧化钠、水、苯酚加入装有搅拌器和冷凝管的四口瓶，搅拌均匀，加热到80℃，恒温反应0.5h，然后加入甲醛反应到黏度在0.15Pa·s左右时，冷却、出料． 1．2．3羟甲基化WSSL制备LPF胶将100gWSSL、15g甲醛和12gNaOH于60℃下反应3h，NaOH分两次平均加入，每1.5h 加入一次．反应结束后离心，离心后得到的液体倒入pH值为1.5的盐酸溶液中，沉淀、离心、水洗至中性，烘干得到羟甲基化WSSL．将一定比例的羟甲基化WSSL、氢氧化钠、水加入装有搅拌器和冷凝管的四口瓶，搅拌均匀，加热到100℃，恒温反应0.5h，再降温至50℃，加入苯酚反应0.5h，然后加入甲醛总量的70%反应0.5h，40min内升温到80℃反应一段时间，然后滴加剩余的甲醛反应到黏度在0.15Pa·s左右时，冷却，出料．1．3性能测定使用美国Brookfield公司DV-III型旋转黏度计，按GB/T14074—1993测定胶粘剂的黏度;使用瑞士Metrohm公司809Titrando自动电位滴定仪，按GB/T14074.16—1993测定胶粘剂中的游离甲醛含量;使用深圳市深科达气动设备有限公司实验室用热压机和美国Instron 公司5566型电子万能试验机，按GB/T9846—2004测定胶粘剂的粘结强度;使用德国Netzsch 公司综合热分析仪STA449C，在N2气氛下以10℃/min的升温速度在90～200℃范围内测定它们热量的变化．2 结果与讨论2．1制备工艺对LPF胶性能的影响木质素对苯酚替代率为50%、氢氧化钠用量为4.5%(以混合物总质量为基准计，下同)、甲醛与木质素质量比为8∶100、反应体系固含量为41.4%的条件下，碱活化羟甲基化WSSL 替代苯酚、WSSL直接替代苯酚和羟甲基化WSSL替代苯酚制备的LPF胶粘剂的粘结强度如表1所示．表1 不同方法制备的LPE胶粘剂的粘结强度点击此处查看全部新闻图片由表1可见，在替代率为50%的前提下，未经改性的WSSL替代苯酚制备的LPF胶粘剂的粘结强度只有1.51MPa;而使用经过羟甲基化改性的WSSL替代苯酚制备的LPF胶粘剂的粘结强度可以达到2.13MPa，但其工艺复杂，中间经分离提纯，在工业应用上受到限制．相比而言，使用碱活化羟甲基化WSSL替代苯酚制备的LPF胶粘剂的粘结强度要远大于使用未改性的WSSL制备的LPF胶粘剂;尽管相对使用羟甲基化WSSL制备的胶粘剂的强度略差，但不需要经过中间产物的分离提纯工序，从工业化角度而言易于实施．高温碱活化使WSSL分子中结构单元之间的芳醚键断裂［18］，活性基团外露，从而提高了木质素的反应活性;同时，分子结构中的酚羟基、醇羟基、羧基在碱性条件下形成带负电的基团，使WSSL 在水溶液中保持较好的分散性，不聚集成团，增加了反应物之间的接触面积，使反应活性提高．因此，文中采用碱活化羟甲基化改性WSSL替代苯酚制备LPF胶粘剂．2．2木质素对苯酚的替代率对LPF胶性能的影响在氢氧化钠用量为4.5%、甲醛与木质素质量比为8∶100、反应体系固含量为41.4%的条件下，木质素对苯酚的替代率不同时制备的LPF胶粘剂的粘结强度、游离甲醛含量如图1所示．从图1可知，在替代率为10%～50%时，LPF胶粘剂的粘结强度随着替代率的增加变化较小，当替代率大于50%以后，随着替代率的增加，LPF胶的粘结强度快速下降，在替代率为50%时，LPF胶的粘结强度为2.04MPa，相对于PF胶粘剂(替代率为0时)的2.18MPa 有所降低．随着替代率的增加，LPF胶中游离甲醛的含量先缓慢增加，当替代率为0时，PF胶的游离甲醛含量为0.03%，50%替代率下制备的LPF胶中游离甲醛含量为0.18%，当替代率超过50%后，所制备LPF胶的游离甲醛含量迅速上升．尽管当替代率为50%时，相对于PF胶，LPF胶的粘结强度稍有降低而游离甲醛含量略有升高，但成本大为降低，因此，以50%的替代率来制备LPF胶粘剂具有较好的性价比．图1 替代率对LPE胶性能的影响点击此处查看全部新闻图片2．3氢氧化钠用量对LPF胶性能的影响在木质素对苯酚替代率为50%、甲醛与木质素质量为比8∶100、反应体系固含量为41.4%的条件下，改变氢氧化钠用量，所制备的LPF胶粘剂的粘结强度、游离甲醛含量如图2所示．从图2可知，随着氢氧化钠用量的增加，LPF胶的粘结强度起初呈上升趋势，当氢氧化钠用量为4.5%时，粘结强度达到最大值 2.04MPa;但氢氧化钠用量进一步增加时，LPF胶的粘结强度略有降低．随着氢氧化钠用量增加，LPF胶的游离甲醛含量先快速下降，当氢氧化钠用量为4.0%时，游离甲醛含量为0.18%;此后，进一步增加氢氧化钠用量，游离甲醛含量变化不大．图2 氢氧化钠用量对LPE胶性能的影响点击此处查看全部新闻图片LPF的合成步骤包括WSSL、苯酚的羟甲基化及随后与甲醛的缩聚，这些反应都在碱催化作用下进行，催化剂用量的增加，有利于促进WSSL、苯酚的羟甲基化及随后的缩聚反应．当催化剂用量继续增加时，羟甲基化的WSSL及苯酚之间通过脱水缩合，实际上相当于降低了活性羟基含量，也降低了和后续甲醛之间的缩合反应程度，从而使得LPF树脂胶粘剂的粘结强度轻微降低．由于氢氧化钠既促进了木质素的羟甲基化反应又抑制了后续的缩合反应，而羟甲基化反应消耗的甲醛与因缩合反应程度降低导致的未反应甲醛增加的量大致相同，使得残留甲醛的含量基本恒定．2．4甲醛/木质素质量比对LPF胶性能的影响在木质素对苯酚替代率为50%、氢氧化钠用量为4.5%，反应体系固含量为41.4%的条件下，改变甲醛/木质素的质量比，制备的LPF胶粘剂的粘结强度、游离甲醛含量如图3所示．从图3可知，随着甲醛/木质素质量比的增大，LPF胶的粘结强度先升高后降低，当甲醛/木质素质量比值为0.12时，粘结强度达到最高值，然后继续增加甲醛用量，粘结强度开始下降．游离甲醛含量则随甲醛/木质素质量比的增大而增大．图3点击此处查看全部新闻图片在碱性条件下，高的甲醛用量有利于促进甲醛与木质素和苯酚之间的反应，但在甲醛用量相对于木质素很大的情况下，即单纯的甲醛含量高，没有足量的可以与之发生反应的木质素，多余的甲醛就会对胶粘剂起到稀释的作用，导致其粘结强度的降低和残留甲醛含量的增加．2．5反应体系固含量对LPF胶性能的影响在木质素对苯酚替代率为50%、氢氧化钠用量为4.5%、甲醛与木质素质量比为8∶100的条件下，改变反应体系固含量，所制备的LPF胶粘剂的粘结强度、游离甲醛含量如图4所示．图4 固含量对LPE胶性能的影响点击此处查看全部新闻图片由图4可见，随着固含量的增加，粘结强度先增加后降低，在反应体系固含量为41.4%左右时达最大．游离甲醛的含量则先降低后升高，反应体系固含量超过41.4%后，游离甲醛的含量增大较明显，这主要是因为当反应体系的固含量达到41.4%时，反应体系的黏度很大，很容易凝胶，反应不充分，导致游离甲醛含量增大，所制备的胶粘剂的粘结强度降低．2．6LPF胶粘剂与传统PF胶粘剂的性能对比综上分析，得到优化反应工艺参数条件为:木质素对苯酚替代率为50%、氢氧化钠用量为4.5%，甲醛与木质素质量比为8∶100、反应体系固含量为41.4%．在此条件下制备LPF 胶粘剂与传统PF胶粘剂的性能对比如表2所示．由表2可知，碱活化羟甲基化改性WSSL代替50%的苯酚制备的LPF胶，其粘结强度比PF胶稍差，但仍远高于国家标准的要求．然而以廉价的造纸制浆废液中的木质素部分替代昂贵的、有毒的苯酚，从经济和环境效应而言都是极有意义的．LPF胶的游离苯酚含量小于PF胶，这是由于反应体系中苯酚加入的量变少，大部分的苯酚都与甲醛和碱活化羟甲基化改性WSSL发生了反应;LPF胶的游离甲醛含量为0.18%，尽管略高于PF胶的游离甲醛含量，但仍小于国标0.3%的要求，这是因为WSSL与甲醛的反应活性低于苯酚．表2 PE胶和LPE胶的性能比较点击此处查看全部新闻图片2．7DSC分析结果碱活化羟甲基化改性WSSL、PF胶和优化工艺参数条件下制备的LPF胶的差热分析如图5所示．图5 WSSL、PE胶和LPE胶的DSC曲线点击此处查看全部新闻图片由图5可知，在50%的替代率下制备的LPF胶在100℃左右开始吸热，主要是由酚醛树脂中少量的游离水、酚、醛及溶剂挥发所引起．当温度达到140℃左右时，有一个明显的放热峰，这一阶段即发生了固化放热反应，发生分子间的缩合交联，形成亚甲基桥与醚桥，并放出少量的低分子物，低分子物挥发吸热以及固化放热的共同作用，使固化曲线峰形较平缓．由图5可见，LPF胶的缩聚起始峰温明显低于PF．与PF胶相比，LPF胶的整个放热峰向低温方向移动，温度达到150℃时，LPF胶已经固化完全;而PF树脂要达到160℃时才能固化完全．因此，在相同的固化温度下，LPF胶的固化速度高于PF胶．3 结论(1)碱木质素的碱活化和羟甲基化有利于提高其化学反应活性，从而可以用来源于造纸制浆废液的木质素替代昂贵、有毒的苯酚制备木材用LPF胶粘剂;相对于其他的木质素活化方法，该工艺具有易于实施的优点．(2)木质素对苯酚的替代率低于50%时，随着替代率的增加，残留甲醛含量少量增加、粘结强度大致恒定．(3)适量增加碱的添加量，有利于提高所制备的胶粘剂的粘结强度，将产品中的残留甲醛保持在较低范围．(4)以优化的工艺条件制备的胶粘剂，其各项性能都高于国家标准的要求．(5)LPF胶的固化温度为140～150℃，而PF胶的固化温度在150～160℃，利用木质素改性制备酚醛树脂胶粘剂能有利于克服酚醛树脂胶粘剂成本高、固化温度高的缺点．。
耐火材料粘合剂木质素磺酸钙
耐火材料粘合剂木质素磺酸钙
耐火材料粘合剂是一种特殊的胶黏剂，用于将耐火材料固定在一起，以增强其耐火性能。
木质素磺酸钙作为一种常用的耐火材料粘合剂，具有良好的耐高温性能和粘接强度。
木质素磺酸钙是由木质素与磺酸钙反应生成的产物。
木质素是植物细胞壁的重要组成部分，具有优异的耐火性能和机械强度。
磺酸钙是一种无机盐，能够在高温下保持稳定性，并具有较高的粘接强度。
将木质素与磺酸钙结合形成的木质素磺酸钙，不仅可以提高耐火材料的耐高温性能，还可以增加其粘接强度，使耐火材料更加牢固可靠。
在耐火材料的制备过程中，木质素磺酸钙作为粘合剂起到了至关重要的作用。
首先，木质素磺酸钙可以将耐火材料的颗粒固定在一起，形成一个整体。
其次，木质素磺酸钙还可以填充耐火材料颗粒之间的空隙，增加材料的密实性和耐火性能。
最后，木质素磺酸钙还可以在高温下发挥化学反应，形成新的化合物，进一步提高耐火材料的耐火性能。
木质素磺酸钙的应用范围非常广泛。
它可以用于制备各种耐火材料，如耐火砖、耐火板、耐火涂料等。
无论是在建筑行业、冶金行业还是化工行业，都能看到木质素磺酸钙的身影。
它不仅可以提高耐火材料的性能，还可以延长其使用寿命，减少维护成本。
木质素磺酸钙作为一种耐火材料粘合剂，具有良好的耐高温性能和粘接强度。
它的应用可以提高耐火材料的性能，使其更加牢固可靠。
随着科技的不断发展，相信木质素磺酸钙在耐火材料领域的应用将会越来越广泛，为人们的生活和生产带来更多的便利和安全。
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木质素又称木素，是自然界唯一能提供可再生芳香基化合物的非石油资源，且数量仅次于纤维素，为第二大天然高分子材料。
天然植物中，木质素就像黏合剂一样，分布在纤维的周围，以及纤维内部的细小纤维之间，使之成为强有力的骨架结构，树木之所以能够挺立几十米甚至上百米不倒，就是因为木质素的黏合力，工业制浆的目的就是通过机械的或化学的方法去除中间的木质素和半纤维素，最终使纤维素得到分离。
木质素的结构单元上既含有可用作酚与醛反应的基团，又含有可用作醛与尿素反应的基团。
因此，把木质素引入胶黏剂中，则既可以节约甲醛，又可以节约尿素。
木质素胶黏剂（简称木质素胶）以木质素为基体。
木质素是木材中含量仅次于纤维素的物质，为无色或淡黄色树脂状物质，目前主要从纸浆废液中提取。
从硫酸盐纸浆中提取的为单亚硫酸结构的硫代木质素，从亚硫酸盐纸浆中提取的是磺酸盐结构的磺酸木质素。
木质素胶主要用于木材粘接。
目前通常将木质素与酚醛树脂或环氧树脂进一步缩聚改性，以提高其粘接强度和改善其施工性能。
在制浆造纸工业中，木质素因部分降解和磺酸基的引人而使其能够溶于水中，最终形成黑液。
综观国内外利用木质素制备木材胶黏剂的研究工作，大致可归纳为以下几种方法。
（1）直接利用亚硫酸盐制浆废液或磺酸盐木质素（SSL）制造胶黏剂，其最典型的方法是利用高温长时间热压和高温长时间处理，再利用浓硫酸固化。
（2）用超滤等非化学方法处理以分出分子量适合于作胶部分加以利用。
超滤法被认为是控制木质素性能均一化的有效方法。
（3）使用时加人交联剂或过氧化物以促进木质素胶的交联固化。
其中以过氧化氢氧化法运用最为广泛，它通过氧化偶合作用使木质素交联起来。
（4）对木质素进行化学改性以提高反应活性。
常用的改性方法有木质素的羟甲基化反应、木质素的去甲基化反应和木质素一苯酚缩合反应，此外还有木质素的羧甲基化反应、氧化反应、硝化反应和氯化反应等，采用溶剂分解木质素、蒸汽爆破木质素也可制得性能优良的胶黏剂。
在磺酸盐木质素中，铵基活性最大，钙基最低，而且将铵基木质素与脲醛树脂混合作用，能降低板的甲醛释放量。
加入多价金属盐，如硫酸铝、三氯化铝等可提高其耐水性。
（5）木质素与苯酚甲醛共缩聚或与酚醛树脂混合制胶。
直接与酚醛（PF）树脂混合制胶，经超滤后与PF混合制成Kraeex胶，经羟甲基化改性之后与PF 树脂配合使用。
与木质素混合制胶，以采用碱催化的甲阶酚醛树脂者为多，因其在结构上与木质素的化学亲和性较佳，尤其是反
应初期，它含有大量的羟甲基，与木质素交联共聚反应活性更佳。
基于混合原理，应选择性能最合适的酚醛树脂与木质素匹配。
（6）木质素与尿素甲醛共缩聚或与脲醛树脂、三聚氰胺等混合制胶。
此外，还可采用氢化裂解的方法，使木质素转变成单核酚作为合成树脂的初始原料加以利用。