秸秆乙醇副产物酚醛树脂的制备与应用
张伟1，2,许玉芝1，储富祥3,王春鹏1
（1.中国林业科学研究院林产化学工业研究所；江苏省生物质能源与材料重点实验室；国家林业局林产化学工程重点开放性实验室；生物质化学利用国家工程实验室，江苏南京 210042；2.北京林业大学材料科学与技术学院，北京 100083；3.中国林业科学研究院，北京 100091）
摘要：以秸秆乙醇副产物、苯酚、甲醛为原料，NaOH为催化剂，通过逐步共聚制备了秸秆乙醇副产物改性酚醛树脂胶粘剂，并进行了中试放大试验和人造板生产试验。通过工艺优化发现，秸秆乙醇副产物最高可替代50%质量的苯酚，且不影响酚醛树脂胶粘剂的性能，其游离甲醛含量0.22%；制备的桉杨三层胶合板100 ℃水煮3 h，粘接强度为0.98 MPa，达到国家Ⅰ类板要求；甲醛释放量为0.23 mg/L，达到E0级。
关键词：秸秆乙醇副产物；酚醛树脂；秸秆乙醇副产物酚醛树脂；胶合板
中图分类号：TQ433.4+31 文献标识码：A 文章编号：1001-5922（2014）02-0000-00
近年来，很多国家开始利用自然界中大量存在的木质纤维素为原料（例如农业废弃物和林业剩余物，约占地表生物质总量的约50%[1]），制备第2代燃料乙醇——纤维素乙醇。但每生产1 t燃料乙醇就会产生3 t的酶解残渣，而这些酶解残渣主要是通过燃烧回收热能，资源利用率较低[2]。酚醛树脂因其独特的网状交联分子结构，具有粘接强度高、耐水性好、耐候性好的优点，被广泛用于室外级胶合板的制备[3]。随着石油资源的日益短缺和原料价格上涨，人造板用酚醛树脂胶粘剂的大规模生产和应用越来越受到限制。从上世纪80年代起，木质素[4]等被研究作为天然多酚原料替代苯酚制备木质素基酚醛树脂胶粘剂。
本文通过对秸秆乙醇副产物成分、官能团含量、分子质量的分析，设计合成了秸秆乙醇副产物酚醛树脂。通过秸秆乙醇副产物对苯酚替代率、甲醛与苯酚物质的量比、催化剂用量对胶粘剂性能影响的研究，优化制备工艺，并实现了工业化试生产。
