木焦油部分替代苯酚合成酚醛树脂胶粘剂的研究

生物质能作为绿色能源中的重要组成部分,受到了各国科学家和政府的重视。作为利用生物质能的重要方式,传统的生物质炭化、热解工艺由于其可持续发展性受到了广泛的关注。干馏炭化工艺的副产物-木焦油含有多种无机、有机化合物,对环境有着十分强烈的危害性,但同时也是-种宝贵的廉价的化工资源。如何资源化利用木焦油,是生物质干馏炭化工艺发展的关键。 采用简单蒸馏法,取得木焦油中170-250℃的馏分；采用气质联用仪(GC-MS)对此馏分的成分进行了分析,确定了37种化合物,其中含有酚类、酮类、萘类等,它们都是重要的化工原料。其中酚类化合物的相对含量为40%,占总体木焦油的11%以上。 用木焦油部分替代苯酚合成酚醛树脂胶粘剂,采用三乙胺和氢氧化钡复合催化剂,同时采用一次投甲醛法和简单的程序升温,对合成工艺参数焦油替代量、反应温度、反应时间、催化剂含量进行了正交化研究,确定了最佳工艺条件,制得的酚醛胶的性能符合GB／T 14074-2006的要求,胶合强度更是高达3.08MPa。 本文将一步投料法、简单程序升温工艺也应用于传统的催化剂氢氧化钠和氧氧化钾,也得到了符合GB／T 14074-2006要求的胶粘剂,其中氢氧化钠催化的工艺,其木焦油替代量可以达到10%,所得胶粘剂的胶合强度可以达到1.77MPa,高出国家标准数据1.5倍,其固化时间也符合工业生产的需要；对于氢氧化钾催化的工艺过程,木焦油替代量达到了15%,胶粘剂的胶合强度2.07MPa,高出了国家标准1.96倍,固化速度也符合工业生产的需要,其粘度要比氢氧化钠催化的低,有利于胶粘剂的储存。 本文探索了一条利用木焦油的有效途径,并改进了传统的酚醛树脂胶粘剂的合成工艺,所得的胶粘剂成本低、胶合强度高、固化速度快、毒性低。