木质素对三聚氰胺甲醛树脂的改性


      木质素简称 “木素”,是植物界仅次于纤维素的最丰富和最重要的天然高分子化合物,广泛分布于具有维管束的羊齿类植物以上的高等植物 (桫椤除外)中,是裸子植物和被子植物所特有的化学成分。木质素在木材中的质量分数为20%~40 ,禾本科植物中的木质素含量一般比木材低,约为15%~25%。

木质素是一类由苯丙烷单元通过醚键和碳 碳键连接的无定形高聚物,通常与纤维素伴 生,与纤维素和半纤维素一起构成植物骨架的主要成分。估计每年全世界由植物生长产生的木质素约为1500亿吨。人类虽然利用纤维素已经有几千年的历史,而木质素真正的研究始于1930年以后。木质素是世界上最复杂的天然高分子聚合物之一,其结构与纤维素及半纤维素相比,缺少了重复单元之间的规律性和有序性,因而至今没有得到很好的利用。

木质素结构中含有多种官能团,常见的有芳香基 (苯基)、酚羟基、醇羟基、羰基、醛基、甲氧基、共轭双键等,因此木质素的化学反应性较为活跃,能够发生多种化学反应。其中,影响木质素反应性能的主要官能团是羟基和羰基。木质素的结构单元上既含有酚羟基,又含有醛基等活泼基团,因此,可充分利用这些活性官能团使木质素既可以代替苯酚与甲醛反 应, 又可以代替甲醛与尿素反应。

由于木质素是自然界惟一能提供可再生芳香基化合物的非石油资源,其分子中含有芳香基、酚羟基、醇羟基、羰基、甲氧基、羧基、共轭双键等众多不同种类的化学活性功能基,同时又具有可再生、可降解、无毒等优点,因而被视为优良的绿色环保型化工原料,其应用开发越来越受到国内外研究人员的重视。

三聚氰胺甲醛树脂胶性能优良,但价格较高,并存在性脆易裂、柔韧性差等缺点。将木质素加入到三聚氰胺甲醛树脂中,可以降低树脂的交联度,增加其柔性,同时降低产品的成本。如采用木质素磺酸盐与三聚氰胺甲醛共聚合制得的胶黏剂,木质素磺酸盐的比例高达70%。用亚硫酸盐造纸废液和甲醛在碱性条件下加热缩合,加入少量的三聚氰胺,直到黏度为250300MPa·s25 ),制得一种耐水性好的木材胶黏剂。李文琦等用亚硫酸盐造纸废液和甲醛在碱性条件下加热缩合,加入少量的三聚氰胺,直到黏度为250300MPa·s25 ),制得一种耐水性好的木材胶黏剂。