[发明专利]一种利用卤素酸改性的脱甲基化木质素酚醛树脂胶黏剂

说明书

本发明公开了一种利用卤素酸改性的脱甲基化木质素酚醛树脂胶黏剂，属于胶黏剂技术领域。该利用卤素酸改性的脱甲基化木质素酚醛树脂胶黏剂，在酚醛树脂胶黏剂中含有脱甲基化木质素组分，所述的脱甲基化木质素组分经过卤素酸改性。本发明制备的酚醛树脂胶黏剂固化速度快，胶合强度好，甲醛释放量低，属于环保型的高分子材料，具有优秀的发展潜力。

技术领域

本发明属于胶黏剂技术领域，具体涉及一种利用卤素酸改性的脱甲基化木质素酚醛树脂胶黏剂。

背景技术

以酚类和醛类化合物为原料，经缩聚反应制得的一大类树脂统称为酚醛树脂。酚醛树脂极性大，粘结力强，固化之后可以形成交联网状结构，使得它具有较大的刚性和优异的耐热性能。2014年我国人造板产量高达30212万立方米，木材胶黏剂用量达到1200万吨以上，消耗大量的化石原料，造成大量能源消耗以及严重环境污染。

木质素是仅次于纤维素的第二大可再生资源，植物生物质原料的主要成分中，仅有木质素可提供可再生芳香基化合物，因此木质素存在替代苯酚制备酚醛树脂胶黏剂的潜在可能，但是由于木质素分子量大，结构复杂，特别是木质素芳环活性位置的甲氧基占据了芳环的一个反应位点，甲氧基的存在也会由于空间位阻效应影响C5活性点与甲醛的缩合反应，使得木质素替代苯酚制备酚醛树脂胶黏剂存在困难。

在中国专利申请CN105754527A中，公开了一种含脱甲基化木质素酚醛树脂胶黏剂，采用原位生成的路易斯酸，在150℃左右条件下，对麦草碱木质素进行改性制备得到脱甲基化木质素，再制备酚醛树脂胶黏剂。在改性木质素过程中温度较高。脱甲基化木质素对苯酚的替代率为30％-70％；与未改性的木质素基酚醛树脂胶黏剂相比，游离甲醛含量由0.65％降低至0.22％，游离苯酚含量由1.37％降低至0.82％，以及胶黏剂强度则由0.97MPa升高至2.11MPa。

发明内容

发明目的：为了解决现有技术中的不足，本发明提供了一种利用卤素酸改性的脱甲基化木质素酚醛树脂胶黏剂，通过卤素酸对碱木质素进行活化，并部分替代苯酚，获得脱甲基化木质素酚醛树脂胶黏剂，使其具有固化速度快，胶合强度好等特性。

技术方案：为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种利用卤素酸改性的脱甲基化木质素酚醛树脂胶黏剂，在酚醛树脂胶黏剂中含有脱甲基化木质素组分，所述的脱甲基化木质素组分经过卤素酸改性。

所述的利用卤素酸改性的脱甲基化木质素酚醛树脂胶黏剂，卤素酸改性制备脱甲基化木质素组分过程为：将碱木质素洗至中性，干燥后溶于(N，N-二甲基甲酰胺)DMF中，加入卤素酸，在120-130℃条件下反应12-20h，冷却，加入酸液搅拌，过滤分离出固体颗粒，水洗，干燥，获得脱甲基化木质素。

所述的利用卤素酸改性的脱甲基化木质素酚醛树脂胶黏剂，卤素酸为氢碘酸或氢溴酸。

所述的利用卤素酸改性的脱甲基化木质素酚醛树脂胶黏剂，由以下步骤制备而成：

1)将碱木质素洗至中性，在真空干燥箱中干燥过夜，获得木质素备用；

2)将步骤1)中的木质素溶于DMF中，加入卤素酸改性；

3)将步骤2)的反应体系逐滴加入到盐酸溶液中，搅拌反应，过滤分离出固体颗粒，用去离子水清洗至滤液呈中性，真空干燥过夜，得到脱甲基化木质素；

4)将苯酚、脱甲基化木质素，部分甲醛，部分NaOH溶液加入到反应容器中，在60-70℃下加热30min；再加入部分甲醛和部分NaOH溶液，在70-80℃下加热30min；再加入剩余甲醛溶液和剩余NaOH溶液，加入去离子水，确保胶液固含量在40％-41％；

5)将树脂的温度升至90-95℃，保温60min，当树脂的粘度为130-170mPa·s时，将树脂迅速冷却至室温，得到利用卤素酸改性的脱甲基化木质素酚醛树脂胶黏剂。