一种糠醛改性木质素基酚醛树脂胶黏剂的制备方法技术

本发明专利技术一种糠醛改性木质素基酚醛树脂胶黏剂的制备方法，属于生物质能源化工技术领域。本发明专利技术的方法是先以稀酸催化水解生物质半纤维素制备木糖溶液、浓酸催化木糖脱水制备糠醛，然后碱催化提取木质素得到碱木质素溶液，再以苯酚为酚化试剂，碱为催化剂对碱木质素进行酚化改性，改性后的木质素以不同比例取代苯酚，糠醛以不同比例取代甲醛，木质素、糠醛、苯酚、甲醛四元协同共聚制备木质素基酚醛树脂胶黏剂。本发明专利技术以半纤维素水解、脱水产物糠醛为交联剂，解决了现有技术中提高木质素取代苯酚的比例导致胶黏剂的胶合强度下降的工业化应用难题，提高了源于生物质的化学品对源于化石资源的苯酚、甲醛的总取代率。

A furfural lignin modified phenolic resin adhesive preparation method

The invention discloses a preparation method of furfural lignin modified phenolic resin adhesive, which belongs to the technical field of biomass energy and chemical industry. The method of the invention is to dilute acid hydrolysis of biomass hemicellulose preparation of xylose solution, concentrated acid catalyzed dehydration of xylose to furfural, and base catalyzed lignin extraction by alkali lignin solution, then using phenol as phenol reagent, catalyst of alkali lignin phenol modified, modified the wood is different proportion of substituted phenol, furfural substituted with different proportion of formaldehyde, lignin, furfural, phenol and formaldehyde in four yuan together prepared by copolymerization of lignin based phenolic resin adhesive. The invention takes hemicellulose hydrolysis, dehydration product furfural as crosslinking agent, solves the problem of improving lignin substituted phenol ratio leads to the industrial application problems of adhesive bonding strength decreased, increased the total replacement rate derived from biomass chemicals phenol, formaldehyde derived from fossil resources.

【技术实现步骤摘要】
一种糠醛改性木质素基酚醛树脂胶黏剂的制备方法
本专利技术属于生物质能源化工领域，涉及一种糠醛改性木质素基酚醛树脂胶黏剂的制备方法。
技术介绍
生物质资源化综合利用，制备生物质燃料和化学品已经引起世界各界的广泛关注。利用半纤维素生产木糖、糠醛，利用纤维素生产乙醇、造纸已经形成工业化生产，相对来说，木质素利用率较低，已经成为生物质资源化综合利用的瓶颈。如制浆造纸业每年副产5000万吨木质素，仅2％被利用，其余部分被被动燃烧。生物质有机组分中木质素占25％～35％，而能量含量更是达到40％。因此研究木质素对利用整个生物质具有重要意义。木质素的解聚是转化木质纤维素的控制步骤，有效地打破木质素的聚合结构对开发木质纤维素再生能源来说具有重要意义。目前，有4个工业过程用于分离纯木质素，除了含硫和不含硫的差异外，产品的纯度、结构和分子量也不同，但都属于初加工，应用性能较差，附加值较低。研究人员开展了大量深度开发研究工作，不仅涉及木质素的有效分离，而且涉及生产出高附加值的酚类产品。木质素结构差异较大，依赖于材料的来源和分离过程，但所有分离木质素都含有酚羟基和醇羟基，经过降解改性处理，木质素已经被作为单本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种糠醛改性木质素基酚醛树脂胶黏剂的制备方法，其特征在于，该制备方法包括如下步骤：步骤一、木糖溶液制备①将生物质与浓度为2wt％的硫酸溶液按固液比1Kg:10L混合，加热回流反应2h～4h，降温过滤，得到木糖浓度为6wt％～7wt％的水解液和水解渣；②用浓度为3wt％的硫酸溶液调整①中的水解液中的硫酸浓度为2wt％，按固液比1Kg:10L加入生物质，加热回流反应2h～4h，降温过滤，得到木糖浓度为9wt％～11wt％的水解液和水解渣；③用浓度为3wt％的硫酸溶液调整②中的水解液中的硫酸浓度为2wt％，按固液比1Kg:10L加入生物质，加热回流反应2h～4h，降温过滤，得到木糖浓度为15wt％～...

【技术特征摘要】
1.一种糠醛改性木质素基酚醛树脂胶黏剂的制备方法，其特征在于，该制备方法包括如下步骤：步骤一、木糖溶液制备①将生物质与浓度为2wt％的硫酸溶液按固液比1Kg:10L混合，加热回流反应2h～4h，降温过滤，得到木糖浓度为6wt％～7wt％的水解液和水解渣；②用浓度为3wt％的硫酸溶液调整①中的水解液中的硫酸浓度为2wt％，按固液比1Kg:10L加入生物质，加热回流反应2h～4h，降温过滤，得到木糖浓度为9wt％～11wt％的水解液和水解渣；③用浓度为3wt％的硫酸溶液调整②中的水解液中的硫酸浓度为2wt％，按固液比1Kg:10L加入生物质，加热回流反应2h～4h，降温过滤，得到木糖浓度为15wt％～17wt％的木糖溶液和水解渣；步骤二、糠醛水溶液制备将摩尔浓度为2mol/L的硫酸催化剂溶液加入到反应器中，加热至硫酸催化剂溶液回流，再加入助催化剂氯化钠至饱和，搅拌形成一个具有固定浓度催化剂和助催化剂的旋转液面，然后将步骤一水解得到木糖浓度为15wt％～17wt％的木糖溶液按一定速度喷加到反应器中，加热恒温反应，在液面层进行木糖脱水反应，产生糠醛蒸汽，经冷凝制备出浓度为6wt％～8wt％糠醛溶液，收率达到60wt％～75wt％；步骤三、糠醛改性木质素基酚醛树脂胶黏剂制备①将步骤一中经①、②及③得到的水解渣集中，洗涤至中性，将洗涤至中性的水解渣与浓度为3wt％～8wt％的碱性溶液混合，加热回流反应3h～6h，降至室温，过滤，得到碱木质素溶液和纤维素粗品；所述碱性溶液为氢氧化钠溶液或者氢氧化钾溶液，洗涤至中性的水解渣干基与碱性溶液的固液比为1Kg:(5L～8L)；②将①得到的碱木质素溶液、苯酚和碱催化剂加入到反应装置中，升温至80℃～100℃，回流0.5h～2h，得到酚化改性的碱木质素溶液；所述碱木质素溶液中木质素的质量占木质素与苯酚总质量的10％～75％；所述碱催化剂为氢氧化钠溶液，氢氧化钠溶液中有效成分氢氧化钠的质量为木质素和苯酚总质量的4％～6％；③向②得到的酚化改性的碱木质素溶液中分批加入浓度为37％的甲醛溶液，第一批加入甲醛溶液总量的80％，调整体系温度为60℃～70℃，加成反应0.5h～1.5h，然后升温到75℃～90℃...

【专利技术属性】
技术研发人员：王子忱，刘欢，朱燕超，王晓峰，杨晓敏，宋丽岩，张阅欣，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林,22