反應(yīng)時(shí)間對(duì)木膠性能影響的研究

1、本科畢業(yè)論文反應(yīng)時(shí)間對(duì)木膠性能影響的研究系 院： 化學(xué)化工系姓 名： 王創(chuàng)業(yè)學(xué) 號(hào)： 0733110146專(zhuān) 業(yè)： 化 學(xué)年 級(jí)： 2007級(jí)指導(dǎo)教師： 張 果職 稱： 副教授完成日期： 2011.05摘 要本方法通過(guò)木質(zhì)素（或直接用黑液）替代部分苯酚，在不同反應(yīng)時(shí)間下合成木膠并測(cè)定其性能的試驗(yàn)，找出最具工業(yè)價(jià)值的木膠制備及檢測(cè)方法。使用木質(zhì)索，既改善了膠粘劑的性質(zhì)，又節(jié)約了苯酚的使用量，降低了甲醛釋放量。達(dá)到了廢物充分利用與保護(hù)環(huán)境的日的。本論文利用從黑液中提取的木質(zhì)素或直接用黑液替代50%苯酚制備新型酚醛樹(shù)脂膠黏劑，研究了反應(yīng)時(shí)間分別為1.5h、2h、2.5h時(shí)合成酚醛樹(shù)脂膠黏劑的性能。關(guān)

2、鍵詞：黑液；木質(zhì)素；酚醛樹(shù)脂；反應(yīng)時(shí)間AbstractThis method is through lignin（or use black-liquor）replace a part of benzene polyphenol in different reaction time to produce wood plastic and find out the value of industrial wood plastic prepares and detection devices. Use lignin, both to improve the adhesive properties,

3、but also saves the use of phenol, reducing the formaldehyde emission. To make full use of waste to improve the protection of the environment .The thesis of lignin from black liquor extracted or directly replace 50% of phenol to produce phenolic resin adhesive preparation of new phenol. In this study

4、, the reaction time was 1.5h, 2h, 2.5h when the performance of synthetic phenolic resin adhesive.Key words：blackliquor；lignin；bakelite resin； reaction time目 錄1 前言11.1國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11.2木質(zhì)素膠粘劑的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用12實(shí)驗(yàn)部分42.1試劑與藥品42.2木質(zhì)素的提取42.3木質(zhì)素-酚醛樹(shù)脂的合成52.4木質(zhì)素-酚醛樹(shù)脂紅外光譜73 結(jié)果與討論83.1木膠性能的影響因素83.2反應(yīng)時(shí)間對(duì)木膠性能的影響104 結(jié)論及展望114.1結(jié)論11

5、4.2展望11參考文獻(xiàn)12致謝131. 前言11 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 木質(zhì)素(簡(jiǎn)稱木素lignin)與纖維素及半纖維素共同形成植物體骨架，是自然界中在數(shù)量上僅次于纖維素的第二大天然高分子材料。每年都以600萬(wàn)億t的速度再生，因而是極具潛力的可再生資源。制漿造紙工業(yè)每年要從植物中分離出大約14億t纖維素，同時(shí)得到5000萬(wàn)t左右的木質(zhì)素副產(chǎn)品，但迄今為止，超過(guò)95的木質(zhì)素仍然主要作為工業(yè)制漿的廢棄物，隨廢水直接排入江河或濃縮后燒掉，絕少得到高效利用。從制漿廢液中提取出的木質(zhì)素分子量在幾百到幾百萬(wàn)之間，且具有顯著的多分散性，不溶于水，具有良好的物理、化學(xué)性能，如阻燃、耐溶劑性能，良好的熱穩(wěn)定性能。木質(zhì)

6、素一般以堿木素形式存在，而堿木素是重要的化工原料，開(kāi)展化學(xué)綜合利用，對(duì)造紙廠黑液治理有重要意義。造紙黑液的排放不僅造成資源的很大浪費(fèi)，同時(shí)又污染環(huán)境，對(duì)其進(jìn)行綜合開(kāi)發(fā)、利用對(duì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和環(huán)境保護(hù)都具有現(xiàn)實(shí)意義。隨著人類(lèi)對(duì)環(huán)境污染和資源危機(jī)等問(wèn)題的認(rèn)識(shí)不斷深刻，天然高分子所具有的可再生、可降解等性質(zhì)日益受到重視，環(huán)境、資源問(wèn)題日益突出，對(duì)木質(zhì)素的綜合高效利用也受到人們的重視。世界上發(fā)達(dá)國(guó)家都把木素資源利用作為跨世紀(jì)的研究課題。12 木質(zhì)素膠粘劑的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用 1.2.1 木質(zhì)素用于型煤膠粘劑造紙黑液提取的堿木質(zhì)素具有良好的分散，滲透，吸收和粘結(jié)等性能，且其分子間長(zhǎng)鏈結(jié)構(gòu)相互交織，能使煤粉粘結(jié)，成型

7、后強(qiáng)度得到提高。因此，堿木質(zhì)素是一種良好的新型煤粉膠粘劑。鄭雪琴等利用堿法制漿黑液(有效成分為木質(zhì)素類(lèi))進(jìn)行化學(xué)改性研制出型煤膠粘劑1，并進(jìn)行工藝的優(yōu)選實(shí)驗(yàn)，結(jié)果得到性能較為理想的膠粘劑。利用該v膠粘劑粘結(jié)型煤，型煤的落下強(qiáng)度和熱穩(wěn)定性均有提高，可分別達(dá)到97.3和942，而且防水性也大大提高，型煤浸沒(méi)水中超過(guò)5h不散。 1.2.2 木質(zhì)素用于鑄造型砂膠粘劑 在50年代，美國(guó)、日本和前蘇聯(lián)就利用紙漿廢液(有效成分為木質(zhì)素類(lèi))制做砂芯粘合劑。我國(guó)在60年代初也開(kāi)始了研究用紙漿廢液制取鈣基粘合劑，用于鑄造行業(yè)，收到了一定效果，但仍有粘度低，質(zhì)量不穩(wěn)定的問(wèn)題。張淑蘭等2對(duì)紙漿黑液進(jìn)行改性與聚乙烯醇(

8、PVA)溶液復(fù)合制成復(fù)合膠粘劑，并將該復(fù)合膠粘劑用作鑄造砂芯時(shí)的性能進(jìn)行研究，實(shí)驗(yàn)表明，該膠粘劑的發(fā)氣量小于合脂砂，潰散性良好，干拉強(qiáng)度為17MPa。由此得出結(jié)論：改性紙漿廢液復(fù)合膠粘劑能滿足鑄造生產(chǎn)要求，可望代替有機(jī)膠粘劑及加熱固化的高價(jià)樹(shù)脂。趙建國(guó)等同對(duì)HS一紙漿廢液膠粘劑的性能進(jìn)行研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：HS一紙漿廢液膠粘劑砂較合脂油砂濕壓強(qiáng)度高34倍，干拉強(qiáng)度由鈣基紙漿液膠粘劑砂的0.200.25MPa提高到0.610.84MPa，而發(fā)氣量由14.5mLg降低到10.3mLg。透氣性較合脂油砂提高3040，砂芯烘干溫度低30左右，鑄件擠芯落砂時(shí)間縮短大約4倍，鑄件廢品率降低3，性能優(yōu)良。 1.

9、2.3 木質(zhì)素酚醛樹(shù)脂膠粘劑 在酚醛樹(shù)脂制膠中，以苯酚和甲醛縮聚形成的酚醛樹(shù)脂應(yīng)用最廣泛，其膠合制品的膠接強(qiáng)度強(qiáng)、耐水、耐熱、耐腐蝕等性能都很好，但是酚醛樹(shù)脂存在著熱壓溫度高、時(shí)間長(zhǎng)和對(duì)單板含水率要求高等缺點(diǎn)，在使用中受到一定的限制，而且由于苯酚是石化產(chǎn)品，所以酚醛樹(shù)脂膠粘劑的價(jià)格較高。木質(zhì)素分子中有酚羥基和醛基，而愈創(chuàng)木基和對(duì)羥苯基的鄰空位有很強(qiáng)的反應(yīng)活性，可以在一定條件下參與苯酚、甲醛的縮合固化反應(yīng)，同時(shí)使用木質(zhì)素改性酚醛膠粘劑可節(jié)約苯酚和減少甲醛的殘余量，因而是一種極具前途的酚醛樹(shù)脂替代品。劉德啟以草漿造紙黑液制備了木質(zhì)素酚醛樹(shù)脂結(jié)合劑3，具有良好的粘度及和易性，提高了制品的熱學(xué)，力學(xué)性

10、能，同時(shí)可分別替代酚，醛原料的90及85，具有顯著的經(jīng)濟(jì)與環(huán)保效益。方繼敏等等用造紙黑液酸析4后的木質(zhì)素為原料制取了木質(zhì)素酚醛樹(shù)脂，發(fā)現(xiàn)用造紙黑液中分離出的木質(zhì)素能取代4050苯酚用量，節(jié)約了原材料的成本，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益，并且制取的膠粘劑游離甲醛質(zhì)量分?jǐn)?shù)均小于01，明顯低于脲醛樹(shù)脂膠粘劑中甲醛含量：所制得膠粘劑在粘度為4550s，固含量4550，膠粘劑的內(nèi)結(jié)合強(qiáng)度為152 174MPa，達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)類(lèi)板大于1MPa的要求。用超濾法從SSL或堿木質(zhì)素中分離出高相對(duì)分子質(zhì)量(大于5000)的木質(zhì)素衍生物5，可取代4070的酚醛樹(shù)脂，將木質(zhì)素溶于NaOH溶液中，加入甲醛反應(yīng)所得的羥甲基化硫酸鹽木

11、質(zhì)素與酚醛樹(shù)脂混合效果更佳，而且可以制成不同pH值，不同粘度的液狀膠和粉狀膠。Pizzi列舉了從19501979年的許多木質(zhì)素一苯酚一甲醛膠粘劑的專(zhuān)利6。90年代后在制備高相對(duì)分子質(zhì)量木質(zhì)素組分，多種用途和快速固化7膠方面有了很大的發(fā)展。 1.2.4 木質(zhì)素一脲醛樹(shù)脂膠粘劑 脲醛樹(shù)脂膠粘劑是由甲醛和尿素合成的一種含醛膠粘劑，脲醛樹(shù)脂有如下優(yōu)點(diǎn)：脲醛樹(shù)脂膠粘劑的原料易得，固化速度快，濃度高而粘度低，貯存期間樹(shù)脂性能穩(wěn)定，因而可以遠(yuǎn)距離運(yùn)輸，與水的混溶性好，便于調(diào)節(jié)樹(shù)脂的粘度和濃度，成本低，使用方便，性能優(yōu)良，吸附力強(qiáng)等。被廣泛應(yīng)用于木材加工行業(yè)，市場(chǎng)前景非常廣闊。但是脲醛樹(shù)脂作為膠粘劑所制的人造

12、板普遍存在這兩大問(wèn)題：其一是板材釋放的甲醛氣體污染環(huán)境，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的樹(shù)脂中大多殘留有含量較高的游離甲醛；其二是耐水性，尤其是耐沸水性差。為了提高脲醛樹(shù)脂膠粘劑的耐水性，降低甲醛釋放量，張艷芳等采用加入木質(zhì)素磺酸鈉的方法。改性脲醛樹(shù)脂膠粘劑，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明磺化木質(zhì)素加入量30，膠粘劑的拉伸強(qiáng)度最大，達(dá)到867MPa：磺化木質(zhì)素的加入為40時(shí)，游離甲醛含量最小，僅為0.18。李建章8等利用草類(lèi)堿木質(zhì)素對(duì)脲醛膠粘劑進(jìn)行改性，用此樹(shù)脂所制膠粘劑綜合性能較好，適合于膠合板的生產(chǎn)。當(dāng)木質(zhì)素<30時(shí)，產(chǎn)品的干狀與濕狀膠合強(qiáng)度都較高。Baskin等發(fā)明了一種無(wú)毒、穩(wěn)定的木質(zhì)素脲醛樹(shù)脂膠粘劑，該發(fā)明闡述了木質(zhì)

13、素磺酸鹽和不飽和羰基化合物以及飽和醛分兩步反應(yīng)，得到一個(gè)接枝共聚物，然后再與脲醛樹(shù)脂混合，該膠粘劑中接枝共聚物的比例高達(dá)80，由此得到的膠粘劑產(chǎn)品甚至能代替100純的脲醛樹(shù)脂9，而且對(duì)人造板的物理或機(jī)械性能沒(méi)有任何的負(fù)面影響。 1.2.5 木質(zhì)素一三聚氰胺甲醛膠粘劑 以三聚氰胺為原料與甲醛縮聚制得三聚氰胺甲醛樹(shù)脂(MF樹(shù)脂)有高的反應(yīng)活性和交聯(lián)性，優(yōu)良的耐水性、耐熱性、硬度高、固化快(比酚醛樹(shù)脂)，但價(jià)格較高。Bomstein等采用木質(zhì)素磺酸鹽與三聚氰胺甲醛共聚合制得的膠粘劑13，可與標(biāo)準(zhǔn)的脲醛樹(shù)脂相媲美，且木質(zhì)素磺酸鹽的比例高達(dá)70；用亞硫酸鹽造紙廢液和甲醛在堿性條件下加熱縮合，加入少量的三

14、聚氰胺，直到粘度為200250MPas(25)，是一種耐水性好的木材膠粘劑。由于造紙紙漿廢液中含有大量的木質(zhì)素，因此，今后可將造紙廠與木質(zhì)素應(yīng)用產(chǎn)業(yè)進(jìn)行聯(lián)產(chǎn)，不斷加快其產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程不僅可以保護(hù)環(huán)境，廢物再利用，還可以為人類(lèi)社會(huì)帶來(lái)顯著的環(huán)境與經(jīng)濟(jì)效益。木質(zhì)素用于膠粘劑有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，比如：粘結(jié)性能好，環(huán)保等，但目前還不夠成熟，隨著對(duì)木質(zhì)素認(rèn)識(shí)的進(jìn)一步深入，技術(shù)路線的不斷開(kāi)發(fā)，木質(zhì)素在膠粘劑中的應(yīng)用將會(huì)更廣泛，它將為膠粘劑開(kāi)辟一個(gè)嶄新的天地。2. 實(shí)驗(yàn)部分2.1 試劑與藥品表1 實(shí)驗(yàn)所用藥品Table1Drugsused in the experiments試劑名稱級(jí)別廠家苯酚分析純天津市光復(fù)精

15、細(xì)化工研究所甲醛分析純天津市凱通化學(xué)試劑有限公司木質(zhì)素樣品分析純重慶市申渝化學(xué)試劑廠黑液分析純天津市光復(fù)精細(xì)化工研究所鹽酸羥胺分析純天津市大茂化學(xué)試劑廠氫氧化鈉分析純天津市光復(fù)精細(xì)化工研究所硫代硫酸鈉分析純重慶市申渝化學(xué)試劑廠乙醇化學(xué)純天津市光復(fù)精細(xì)化工研究所鹽酸化學(xué)純武漢市華松精細(xì)化工有限公司碘化鉀分析純重慶市申渝化學(xué)試劑廠碘酸鉀分析純重慶市申渝化學(xué)試劑廠甘油分析純天津市凱通化學(xué)試劑有限公司重鉻酸鉀分析純天津市凱通化學(xué)試劑有限公司尿素分析純天津市大茂化學(xué)試劑廠2.2 木質(zhì)素的提取 2.2.1 基本原理堿法制漿過(guò)程中，木質(zhì)素大分子水性基團(tuán)發(fā)生降解并溶解于蒸煮溶液中，在堿性溶液中，以鈉鹽形成溶液

16、黑液酸化后，銨離子取代堿木質(zhì)素酚羥基和羧基上的鈉離子使黃色堿木質(zhì)素呈熟睡狀態(tài)析出。堿木素的不同成分依pH值而分級(jí)沉淀，甲氧基含量隨pH值下降而減少，酚羥基和羧基隨pH值下降而增多，在pH達(dá)到3時(shí)，木質(zhì)素充分析出。 2.2.2 實(shí)驗(yàn)原料 實(shí)驗(yàn)所用黑液河南省某造紙廠濃縮黑液，硫酸為化學(xué)純（98%）.濃縮黑液成分見(jiàn)表2。表2 黑液成分分析Table2CompositionofBlack Liquor總固形物總 堿 度 木質(zhì)素濃度 密 度 pH 值 粘 度（%） （mol/L） （g/L） （g/L） （Pa.s）2.3 木質(zhì)素一酚醛樹(shù)脂的合成 2.3.1 原料和儀器 原料:木質(zhì)素；苯酚；甲醛溶液；氫

17、氧化鈉顆粒。儀器：FA2004型電子天平；JB90D型強(qiáng)力電動(dòng)攪拌機(jī)；HHWl型恒溫水??；DGX9053l3l型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱。 2.3.2 實(shí)驗(yàn)原理及過(guò)程酚醛樹(shù)脂的合成反應(yīng)分為兩步，首先是苯酚與甲醛的加成反應(yīng)，隨后是縮合及縮聚反應(yīng)。即： 1、加成反應(yīng) 在適當(dāng)條件下，一元羥甲基苯酚繼續(xù)進(jìn)行加成反應(yīng)，就可生成二酚醛樹(shù)脂的合成反應(yīng)分為兩步，首先是苯酚與甲醛的加成反應(yīng)，隨后是縮合及縮聚反應(yīng)。即： 在適當(dāng)條件下，一元羥甲基苯酚繼續(xù)進(jìn)行加成反應(yīng)，就可生成二元及多元羥甲基苯酚：2、縮合及縮聚反應(yīng)縮合及縮聚反應(yīng)，隨反應(yīng)條件的不同可以發(fā)生在羥甲基苯酚與苯酚分子之間，也可發(fā)生在各個(gè)羥甲基苯酚分子之間，包括把

18、苯酚（50%由木質(zhì)素代替）和甲醛按摩爾比為1：11的比例加入到帶有回流冷凝器的圓底燒瓶中，在甘油浴中加熱，另外加入一些NaOH作為催化劑，在7075水浴回流40min左右，待苯酚完全溶解，分批加入木質(zhì)素，再在9598下回流2h，加入少量尿素，10min后趁熱抽濾，制得木質(zhì)素酚醛樹(shù)脂膠粘劑。在苯酚和甲醛反應(yīng)過(guò)程中，木質(zhì)素的活性羥基及醛基同時(shí)參與反應(yīng)，其醛基與羥甲基苯酚發(fā)生反應(yīng)，且在樹(shù)脂中引入較大的取代基團(tuán)，減少了酚醛樹(shù)脂間的縮聚作用，提高了樹(shù)脂的貯存穩(wěn)定性，同時(shí)降低了游離酚、游離醛的含量。按上述同樣的步驟來(lái)制備苯酚：甲醛為1:1.1（其中苯酚由50木質(zhì)素替代）加熱時(shí)間分別為1.5h，2.5h，3

19、h的木質(zhì)素膠黏劑。放置2448h待檢測(cè)。 2.3.3 成品中游離含酚含醛量的測(cè)定測(cè)定方法見(jiàn)文獻(xiàn)1011。 2.3.4 試樣制備將準(zhǔn)備好的規(guī)格單板處理至含水率6左右，涂膠后組成三層膠合板板坯，陳放30min后熱壓。將各個(gè)式樣均勻涂在試件上，放在空氣對(duì)流干燥箱中，在150的溫度條件下加溫加壓烘干30min，使式樣成為完全的凝結(jié)狀態(tài)，然后在室溫下冷卻放置待檢測(cè)。每個(gè)膠種壓制兩小時(shí)：25mm×25mm的試樣。將制備好的試樣于室內(nèi)放置48h后，依據(jù)JAS結(jié)構(gòu)膠合板標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行內(nèi)結(jié)合強(qiáng)度試驗(yàn)。 2.3.5 固含量的測(cè)定將試驗(yàn)用容器放人試驗(yàn)溫度下的恒溫烘箱中30 min，取出后放人干燥器中冷卻至少15

20、 min稱容器質(zhì)量，精確到0.001 g，用稱過(guò)的容器取樣2.000 g 。將樣品放入恒溫烘箱中，在120士1干燥120 min。取出容器后，放入干燥器中冷卻至少15 min，取出后立即稱量，精確到0.001 g。結(jié)果表示：每個(gè)試樣的固體含量按式(1)計(jì)算:式中C1樹(shù)脂固體含量/%；m1容器質(zhì)量，單位為克；m2容器與干燥前樹(shù)脂的質(zhì)量，單位為克；m3容器與干燥后樹(shù)脂的質(zhì)量，單位為克；平行測(cè)定三次，取三次有效測(cè)定結(jié)果算術(shù)平均值，精確到0.1%。2.4木質(zhì)素酚醛樹(shù)脂紅外光譜圖1 改性酚醛樹(shù)脂的紅外光譜圖Figure1IR spectra ofmodified phenolicresinfigure圖

21、2 酚醛樹(shù)脂的傅立葉紅變紅外光譜圖Figure 2 changes of phenolic resin by Fourier IR spectra of the red曲線為未改性酚醛樹(shù)脂紅外吸收光譜,曲線為改性酚醛樹(shù)脂。由曲線中可見(jiàn), 1230cm-1處為連接了苯環(huán)的不對(duì)稱醚的伸縮振動(dòng)吸收峰,證明苯酚上的酚羥基發(fā)生了反應(yīng),形成PhOC鍵,縮合產(chǎn)物已經(jīng)連接到了苯環(huán)上;而曲線在1230cm-1處沒(méi)有吸收,而只是在相鄰的1219cm-1處有吸收,這里對(duì)應(yīng)的是PhO鍵。另外,3367cm-1處寬峰為酚羥基的伸縮振動(dòng)吸收峰。由于酚羥基仍然大量存在。1701、1510cm-1處強(qiáng)峰為酚醛樹(shù)脂上苯環(huán)的骨架

22、振動(dòng)吸收峰。這幾處吸收峰兩條曲線強(qiáng)度幾乎一致。因此,由紅外光譜證明了反應(yīng)的發(fā)生,木質(zhì)素的縮合產(chǎn)物接枝到了酚醛樹(shù)脂上。3. 結(jié)果與討論3.1 木膠性能的影響因素 （1）改性酚醛樹(shù)脂膠的基本性能由表3表3 改性酚醛樹(shù)脂膠的基本性能Table 3Modification ofthe basic properties ofphenolicresin固含量（）PH值游離醛量（）游離酚量（）外觀酚醛樹(shù)脂膠45-5010-12<0.6<2.5棕紅色木質(zhì)素改性的酚醛樹(shù)脂膠40-4510-12<0.3<2棕紅色微渾可見(jiàn)，由苯酚、甲醛、木質(zhì)素三元共縮聚反應(yīng)得到的膠粘劑的各項(xiàng)理化性能均能達(dá)到

23、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GBT l407493GBT 1473293的要求。 （2）催化劑用量的確定 NaOH是作為催化劑使用的，在堿性催化劑作用下，縮聚過(guò)程主要是羥甲基與羥甲基或酚核上的活潑氫之間的縮合，形成亞甲基或醚鍵連接，縮聚體之間主要是通過(guò)亞甲基鍵連接起來(lái)的。另NaOH的存在，可對(duì)木質(zhì)素改性，使木質(zhì)素在堿性條件下與甲醛反應(yīng)生成羥甲基，包括木質(zhì)素芳環(huán)上羥甲基化和芳環(huán)側(cè)鏈上羥甲基化12，從而提高木質(zhì)素的反應(yīng)活性。通過(guò)實(shí)驗(yàn)可知，NaOH的加入量為苯酚的0508。 （3）游離甲醛、游離酚含量經(jīng)測(cè)定，制取的膠粘劑中游離甲醛含量為028，未改性酚醛樹(shù)脂膠中的游離甲醛含量為0.58，現(xiàn)場(chǎng)幾乎感覺(jué)不到刺鼻、刺眼的甲醛

24、味道。制取的膠粘劑中游離酚含量為1.89，未改性酚醛樹(shù)脂膠中的游離甲醛含量為2.94。（4）固含量對(duì)內(nèi)結(jié)合強(qiáng)度的影響見(jiàn)表4。表4 改性樹(shù)脂固含量對(duì)內(nèi)結(jié)合強(qiáng)度影響Table 4modified resinsolid content ofinternalbond strength固含量?jī)?nèi)結(jié)合強(qiáng)度MPa3513240145451785015855153由表4可知，當(dāng)固含量在4050時(shí)，膠粘劑的內(nèi)結(jié)合強(qiáng)度最大。 （5）木質(zhì)素量對(duì)內(nèi)結(jié)合強(qiáng)度的影響木質(zhì)素按不同的含量(取代苯酚)改性酚醛樹(shù)脂制備膠粘劑時(shí)，其對(duì)膠粘劑內(nèi)結(jié)合強(qiáng)度的影響見(jiàn)表5。表5 木質(zhì)素用量對(duì)內(nèi)結(jié)合強(qiáng)度的影響Table5the amount o

25、flignin,the impact ofinternalbond strength木質(zhì)素用量?jī)?nèi)結(jié)合強(qiáng)度MPa018230155401735016l6013670093從表5可知，木質(zhì)素的用量3040時(shí)，膠粘劑仍然具有較高的內(nèi)結(jié)合強(qiáng)度。 （6）結(jié)論 對(duì)木質(zhì)素改性膠粘劑進(jìn)行了膠合性能測(cè)試，確定了當(dāng)膠粘劑的固含量為4050，木質(zhì)素用量為3040時(shí)，膠粘劑具有較好的內(nèi)結(jié)合強(qiáng)度，且達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)I類(lèi)板大干lMPa的要求。利用木質(zhì)素改性制備膠粘劑，不僅減少了甲醛釋放量，而且節(jié)約了苯酚的使用量，降低了成本。3.2 反應(yīng)時(shí)間對(duì)木膠性能的影響 取木質(zhì)素用量為 50的試劑，按不同反應(yīng)時(shí)間來(lái)進(jìn)行。所得到的木膠的性能

26、在固含量、游離酚含量、甲醛含量、內(nèi)結(jié)合強(qiáng)度等指標(biāo)上表現(xiàn)不同。繪制結(jié)果如表格6表6 反應(yīng)時(shí)間對(duì)木膠性能的影響Table6reaction time onproperties ofwoodglue不同反應(yīng)時(shí)間值得的木膠的性能指標(biāo)1.5h（恒溫、恒量）2h（恒溫、恒量）2.5h（恒溫、恒量）3h（恒溫、恒量）固含量41.4146.5449.8749.88游離酚含量1.661.351.321.33游離甲醛含量0.310.260.250.26內(nèi)結(jié)合強(qiáng)度（MPa）1.531.581.571.56 圖4 反應(yīng)時(shí)間對(duì)木膠固含量的影響Figure 4 reaction time affectson solid

27、content 圖3 反應(yīng)時(shí)間對(duì)木膠內(nèi)結(jié)合強(qiáng)度的影響 Figure 3 reaction time affects on the bonding strength圖5 反應(yīng)時(shí)間對(duì)木膠中游離酚、醛含量的影響Figure5reaction time affects on thefree phenol,formaldehydecontent 由上圖表可知，在恒溫、恒量的條件下，用相同含量的木質(zhì)素，反應(yīng)時(shí)間不同，所制得的木質(zhì)素-酚醛樹(shù)脂膠的性能會(huì)表現(xiàn)出不同結(jié)果。反應(yīng)時(shí)間太短，樹(shù)脂分子雜質(zhì)成分多，碳?xì)堖^(guò)高，可知當(dāng)反應(yīng)時(shí)間控制在2.5h時(shí)，所制得的木膠各項(xiàng)性能指標(biāo)能夠達(dá)標(biāo)且能滿足生產(chǎn)生活的粘合強(qiáng)度要求，最

28、為理想。4. 結(jié)論與展望4.1 結(jié)論木質(zhì)素與氫氧化鈉溶液、甲醛按一定比例配料,控制溫度和反應(yīng)時(shí)間,進(jìn)行木質(zhì)素改性,然后將改性木質(zhì)素與酚醛樹(shù)脂按比例復(fù)配,制得酚醛型木材膠粘劑。用其壓制成的膠合板,可達(dá)到一類(lèi)酚醛膠合板的質(zhì)量指標(biāo)。以造紙黑液回收的木質(zhì)素取代價(jià)格昂貴、污染環(huán)境的苯酚原料,其取代量可達(dá)到約50%。4.2 展望造紙工業(yè)是對(duì)環(huán)境污染較嚴(yán)重的行業(yè)，傳統(tǒng)的制漿方法都是將廢液經(jīng)堿回收或直 接排放，尤其是中小企業(yè)更為嚴(yán)重。近年來(lái)，隨著造紙工業(yè)的飛速發(fā)展和人類(lèi)對(duì)環(huán)境 保護(hù)的重視，對(duì)制漿廢液中的木質(zhì)素研究越來(lái)越深入，開(kāi)發(fā)和利用木質(zhì)素已成為造紙領(lǐng)域當(dāng)前的一項(xiàng)重要研究課題，它的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用不僅對(duì)傳統(tǒng)制漿工藝

29、提出了更高的要求，更重要的是能夠有效地提高原料利用率，降低成本和減少對(duì)環(huán)境污染。木質(zhì)素來(lái)源豐富，具有優(yōu)良的物理化學(xué)特點(diǎn)和廣闊的應(yīng)用前景。加強(qiáng)研究與應(yīng)用開(kāi)發(fā)對(duì)促進(jìn)資源充分利用，環(huán)境保護(hù)與制漿造紙協(xié)調(diào)持續(xù)發(fā)展有重大意義! 為充分利用這一重要的可再生資源，應(yīng)加快木質(zhì)素分子結(jié)構(gòu)"化學(xué)修飾"生化降解等基礎(chǔ)性研究! 這些將是今后木質(zhì)素利用研究的重要內(nèi)容! 隨著基礎(chǔ)理論研究的深入，應(yīng)用技術(shù)的進(jìn) 一步發(fā)展，木質(zhì)素這一豐富的可再生資源必將得到充分利用!參考文獻(xiàn)1 鄭雪琴，黃建輝，劉明華，等改性黑液制備型煤粘結(jié)劑及其性能研究J造紙科學(xué)與技術(shù)，2005，12(1)：45472 張淑蘭，王孝良，楊

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