[发明专利]酚醛清漆型酚醛树脂、所述酚醛树脂的合成方法及其用途

说明书

本发明涉及一种添加木质素的酚醛清漆型酚醛树脂的合成方法，一种包含木质素的酚醛清漆型酚醛树脂，以及所述酚醛树脂的用途。

技术领域

本发明涉及一种添加木质素的酚醛清漆型酚醛树脂的合成方法，一种包含木质素的酚醛清漆型酚醛树脂，以及所述酚醛树脂的用途。

背景技术

酚醛树脂有多种类型，主要的称为甲阶酚醛树脂和酚醛清漆树脂。第一种是在碱性条件下用化学计量过量的醛合成的，而第二种是在酸催化和化学计量不足的醛下合成的。酚醛树脂被用于多个领域，是一种根据合成条件的不同具有不同性质的材料，例如醛/苯酚摩尔比或缩合程度的不同均会生成不同分子量的聚合物。

标题为“用木质素磺酸铵替代苯酚作为填料或其他的酚醛清漆树脂的表征(Characterization of a NovolaCResin Substituing Phenol by AmmoniumLignosulfonate as Filler or Extent)”，佩雷斯(Perez)等，BioResouce，的文件中所述，由于苯酚单体成本的增加，已经进行了用天然聚合物部分替代这种单体的研究，这些天然聚合物具有与树脂相似的结构，并且其性质没有被改变。可能的取代基之一是木质素，一种主要由苯丙烷单元组成的多相分散天然聚合物，其结构与酚醛树脂相似。

除了经济因素之外，众所周知，对环境可持续性的需求以及因此对来自可再生和/或可生物降解来源的材料的需求近年来以非常显著的水平增加。在这种情况下，注意到木质素是可再生来源的组分很重要。

标题为“提高木质素作为苯酚替代物和其他酚类化合物替代品的反应性的方法：简要回顾(Methods to improve lignin′s reactivity as a phenol substitute and asreplacement for other phenoliCcompounds：A briefreview)”，胡立宏等，Bio Resource中所述，木质素作为造纸和纤维素工业的副产品很容易获得，并且被认为是酚醛树脂合成中一种有前途的苯酚替代物，因为人们对化石资源的储存和油基产品对环境的影响的担忧日益增加。该文件提到，使用木质素作为酚醛树脂中的苯酚替代物的兴趣是由大量的、特别是作为制浆过程的低成本副产品的含木质素的生物质，以及苯酚的高价和最近对环境考虑带来的。

在现有技术中存在不同的参考文献，涉及木质素在酚醛树脂合成中的应用。甲阶酚醛树脂受到更多关注，如前所述，甲阶酚醛树脂是在碱性环境中醛的化学计量过量生产的树脂，其主要用作木板上的粘合剂。

很少有文献涉及酚醛清漆型酚醛树脂的合成，主要是如何以可在工业规模上重现的方式进行合成。此外，在与酚醛清漆型酚醛树脂相关的参考文献中，大多使用木质素磺酸盐和针叶树硫酸盐木质素。

一个例子是标题为“木质素在酚醛树脂中的应用1.从木质素磺酸盐制备酚醛树脂(de Ligninas em Resinas Fenólicas.1.de Novolacas a Partirde Lignossulfonatos)”，Aprigio Curvello and Fernando dos Santos，Polímeros，1999.此文件描述使用木质素磺酸铵和木质素磺酸钠作为共试剂，在部分苯酚被替代中制备酚醛清漆型酚醛树脂的研究。木质素磺酸盐是一种作为亚硫酸盐制浆过程副产品回收的木质素。因此，木质素磺酸盐是完全不同于通过其他方法获得的木质素的原材料，例如硫酸盐木质素、碱木质素(soda lignin)和有机溶剂木质素。硫酸盐木质素通过例如在酸性条件下沉淀或从硫酸盐制浆法过滤得到的黑液中回收。有机溶剂木质素是利用有机溶剂和水，以少量酸或碱为催化剂，在温和条件下从木材中提取，而碱木质素是通过制浆方法以氢氧化钠或氢氧化钠-蒽醌为蒸煮化学品溶解木质素制得的。由于亚硫酸盐制浆方法与其他获得木质素的方法不同，因此得到的木质素也不同，结构也不同。此外，所述研究中描述的过程是用硫酸催化进行的，由于这种原材料的腐蚀性，硫酸催化不适用于工业过程。