酚醛树脂因具有粘结强度高、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;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.

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%.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%;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%;刘纲勇等使用碱性条件下酚化的碱木质素进行了LPF的合成;Vázquez等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.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.

2LPF胶粘剂的制备

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.

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.

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.

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.

结论分析

INSERT INTO [lzx].[dbo].[tb_new]([id],[type],[title],[source],[personal],[image],[contents],[time],[number]) VALUES (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.

INSERT INTO [lzx].[dbo].[tb_new]([id],[type],[title],[source],[personal],[image],[contents],[time],[number]) VALUES (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.

INSERT INTO [lzx].[dbo].[tb_new]([id],[type],[title],[source],[personal],[image],[contents],[time],[number]) VALUES (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.

INSERT INTO [lzx].[dbo].[tb_new]([id],[type],[title],[source],[personal],[image],[contents],[time],[number]) VALUES (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.

INSERT INTO [lzx].[dbo].[tb_new]([id],[type],[title],[source],[personal],[image],[contents],[time],[number]) VALUES (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.