环保型生物质酚醛树脂的研究进展(二)

通过热解以及液化的方法使生物质材料转化为带有特定酚和醛类官能团的化合物作为化工原料使用,是生物质资源高效利用的方法。从而为制备酚醛树脂(PF)提供了原料,为解决PF的环保性问题提供了思路和有效途径,引起了人们的广泛关注,取得了显著进展。综述了这方面的新近研究成果,着重介绍了典型的生物质资源通过热解和液化在高性能环保型PF制备和改性中的应用研究成果,并针对该领域研究中存在的一些不足,指出了今后的研究值得重点关注和可能取得突破的几个方向。     

生物质基酚醛树脂的研究进展

综述了生物质液化技术的发展现状,通过考察催化剂用量、液化反应温度、液化反应时间和液固比(苯酚/生物质)对生物质苯酚液化条件进行优化,做到替代部分或全部苯酚,有效解决石化能源不足及环境污染等问题.简要介绍了生物质基酚醛树脂的应用、发展以及其优势与存在的主要问题,并对该技术的下一步研究方向进行了展望.     

生物质酚醛树脂的制备

酚醛树脂具有耐腐蚀、易切割、不易燃等优点,被广泛地应用于胶合板、电气设备和耐腐蚀涂料等加工工业中,但酚醛树脂传统的合成方法需要消耗巨大的煤炭资源来满足我国庞大的需求。生物质是重要的可再生资源,如何合理利用这庞大的资源成为我们未来发展的重中之重,也为解决能源危机找到了一条重要路径。本次实验主要以小麦秸秆为原料,首先采用稀酸水解制备木糖,接着用稀酸催化木糖脱水得到糠醛,通过分光光度法测得糠醛浓度为9.25 mg/mL,然后用碱提法从残渣中得到碱木质素,通过紫外吸收法测得碱木质素的浓度17.21 mg/mL。然后将酚化后的碱木质素、苯酚、甲醛和糠醛作为4种原料(碱木质素替代20%的苯酚,糠醛替代5%的甲醛),合成生物质酚醛树脂的一种：木质素-苯酚-糠醛-甲醛树脂(简称LPFF树脂)。通过红外吸收图谱可确定中间体糠醛和木质素的存在,以及加入的酚化木质素和糠醛与苯酚和甲醛一同发生了交联反应。     

环保型酚醛树脂研究进展

对近年来有关学者在环保型酚醛树脂领域所开展的研究工作进行了综述,主要包括：通过催化体系提高单体的转化率,引入环保型原材料部分替代苯酚参与反应,合理调控醛类含量以有效降低废水排放等。     

生物质改性热固性树脂的研究进展

综述了生物质在热固性树脂中的最新研究进展,重点介绍了木质素、淀粉、植物油的应用及其性能。指出提高性能和降低成本是研究生物质改性树脂的主要方向,并对生物质树脂的应用前景做了展望。     

环保型酚醛树脂的研制

为解决水溶液法酚醛树脂（PF）在生产过程中含酚废水对环境造成的污染问题,选择了固体多聚甲醛－苯酚体系,开发出一种合成环保型PF的新技术。经性能测试、傅立叶红外光谱（FT－IR）及差热分析（DTA）等研究表明,该树脂具有生产过程无排污、固体含量高、性能优良等特点,为高性能材料的研制提供了环保型树脂基体,具有重大的理论意义和使用价值。     

环保型酚醛树脂合成工艺链及其经济分析

采用多聚甲醛替代37%的甲醛水溶液,可以合成用于覆膜砂生产的热塑性酚醛树脂。以上述热塑性酚醛树脂生产中排放的全部废水、多聚甲醛、苯酚为原料可以合成多种用途的热固性酚醛树脂。这一联产工艺,彻底解决了酚醛树脂生产企业的废水排放问题。同时,热塑性酚醛树脂的成本仅增加1.24%,而热固性酚醛树脂可减少10.2%以上的支出,因此经济上也是可行的。     

环保型水性酚醛树脂胶的研究

以苯酚与甲醛为原料,合成水溶性酚醛树脂,苯酚与甲醛的物质的量比为1：12-25,在碱性催化剂的作用下合成,其固含量高、黏度低、pH〈9。通过对催化剂的种类和用量、反应温度和时间等的控制,合成出生产过程中零排放的环保型水溶性酚醛树脂胶粘剂。     

聚苯醚对环保型酚醛树脂的改性研究

为了解决高性能飞机机体和发动机用材料中产生的耐热及耐磨问题,对聚苯醚改性环保型酚醛树脂进行了研究,发现了一种改性剂X可以明显改善聚苯醚与酚醛树脂合成时的工艺性,并通过DSC、TGA、SEM和EDAX对材料在改性前后的耐热、耐磨性能以及力学性能进行了对比。通过对结果的讨论与分析,表明经过聚苯醚改性后的酚醛树脂,无论是耐热性、耐磨性还是力学性能,同未改性时相比,都有较大程度的提高。聚苯醚改性的酚醛树脂可将树脂的初始失重温度提高10～20℃,可将树脂在600℃时的残余量提高25%,改性后的酚醛树脂的磨损质量损失降低16.8%。另外,与未改性酚醛树脂相比,力学性能方面拉伸强度、弯曲强度与冲击强度分别比未改性前提高了400MPa、200MPa与60kJ/m2。     

萘酚对环保型酚醛树脂的改性研究

对萘酚改性环保型酚醛树脂(PF)进行了研究,通过差示扫描量热(DSC)、热重分析(TGA)仪和扫描电子显微镜(SEM)等对改性前后PF的耐磨、耐热性能及力学性能进行了对比.结果表明,改性后的PF耐磨性、耐热性和力学性能均比未改性时有很大程度的提高.萘酚改性的PF可将树脂的质量磨损损失降低54.9%,质量磨损损失率降低56.0%.改性PF的初始失重温度提高70～80℃,可将树脂在600℃时的残余量提高37%.改性后PF的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度分别比未改性时提高了519.7、360.4 MPa和43.2 kJ/m~2.     

环境友好型橡胶-金属胶粘剂的研究进展

介绍了橡胶-金属胶粘剂[包括传统型(如多异氰酸酯体系和含特种交联剂的含卤聚合物体系等)、环境友好型]的发展情况和环境友好型橡胶-金属胶粘剂[包括水基型(如卤化聚烯烃胶乳和酚醛树脂等)、无溶剂型和偶联剂型等]的研究现状,综述了几种环境友好型胶粘剂及其优缺点。最后展望了环境友好型橡胶-金属胶粘剂的发展方向。     

环境友好防锈涂料的研究进展

综述了国内外环境友好防锈涂料的最新研究进展.详述了水性环氧树脂、水性丙烯酸树脂,水性聚苯胺树脂、水性无机富锌树脂等基料及其改性,并介绍了纳米复合铁钛粉、光催化型、磷酸盐、三聚磷酸铝等无毒防锈颜料及其防锈机理,指出了现今防锈涂料的应用现状、存在的问题和发展趋势.     

纳米材料改性酚醛树脂研究进展

分析了纳米材料的结构及其特点,综述了碳纳米管、纳米SiO2、纳米铜、纳米TiO2、纳米蒙脱土和纳米分子筛等纳米材料改性酚醛树脂(PF)的研究现状,探讨了纳米材料改性PF存在的问题及今后的研究方向。     

SiO_2杂化环保型酚醛树脂的研究与制备

以正硅酸乙酯(TEOS)为前驱体,成功制备了玻璃纤维增强型改性PF(酚醛树脂)基复合材料的基体树脂——环保型纳米SiO2/PF。研究结果表明:当w(TEOS)=10%时,PF/SiO2复合材料的综合性能相对最好,其拉伸强度(758 MPa)、弯曲强度(945 MPa)和冲击强度(261 kJ/m2)分别比未改性体系提高了144%、53%和30%;改性PF体系的最大失重速率温度比纯PF体系提高了40～50℃,其热分解第二阶段的活化能由134.41 kJ/mol升至240.72 kJ/mol;玻璃纤维增强型PF/SiO2复合材料的线烧蚀率和质量烧蚀率分别比纯PF体系降低了22.5%和8.4%。     

新型环保涂料印花粘合剂的研究进展

简述了国内外涂料印花粘合剂的研究状况和发展趋势,介绍了制备新型环保涂料印花粘合剂的聚合体系[包括采用无甲醛交联单体、聚氨酯和有机硅等对丙烯酸酯类印花粘合剂进行改性以及合成WPU(水性聚氨酯)印花粘合剂等]和聚合工艺上的改进措施[包括无皂乳液聚合、核壳乳液聚合、互穿聚合物网络(IPNs)乳液聚合以及辐射引发聚合等],并指出了今后涂料印花粘合剂的发展方向。     

环境友好型缓蚀剂的研究进展

使用缓蚀剂是解决工业循环水设备腐蚀有效的方法之一,以磷系、钼系为主的缓蚀剂对环境的污染已得到人们的关注.作者综述了近年来环境友好型缓蚀剂在循环冷却水、酸洗等领域的国内外研究进展,阐述了对碳钢、铜以及其他金属具有缓蚀作用的环境友好型缓蚀剂的最新研究动态,介绍了环境友好型缓蚀剂的发展趋势.     

水溶性酚醛树脂的研究及其应用进展

主要对影响水溶性酚醛树脂(PF)合成的因素和应用进展进行了综述。水溶性PF的最大特点就是以水代替大量的有机溶剂,可减少或消除溶剂的污染与浪费,有利于环境保护,并且可降低生产成本。     

马来酰亚胺改性酚醛树脂研究进展

综述了近年来马来酰亚胺(MI)对酚醛树脂(PF)的常见改性方法。重点分析和总结了双马来酰亚胺(BMI)改性PF的机制、方法,并介绍了应用新型MI结构聚合物改性PF及PF胶粘剂。最后展望了MI改性PF的未来发展方向。     

环保型阻燃PC的研究进展

聚碳酸酯(PC)具有优异的力学性能、良好的电性能、较宽的使用温度范围,广泛应用于电子电气、汽车、建筑等行业,通常有阻燃及环保要求。PC中常用的阻燃剂有溴系、有机磷系、磷腈类、硅系和磺酸盐类阻燃剂。随着欧盟RoHS指令和REACH法规的实施,部分阻燃剂被禁用,环保且高效的PC阻燃剂也越来越受关注。综述了环保阻燃剂在PC中的最新应用进展,对实际的改性工作有一定指导意义。