酚醛树脂绿色化合成研究进展

利用生物质资源合成或改性传统酚醛树脂制备高性能树脂已成为酚醛树脂行业的研究热点之一。首先介绍了原料可再生型酚醛树脂的种类,分析了生物质提取物(例如植物油、木质素、淀粉或单宁等)的结构及其改性原理,进而分别论述了以上述提取物为原料制备改性树脂方面的研究进展,同时还分析和介绍了酶促聚合合成聚酚树脂的现状,而酶促合成聚酚树脂作为一种新兴的聚合方法,为传统酚醛树脂的制备开辟了一条全新的、环境友好的途径。     

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。     

油井堵水用高强度酚醛树脂预聚体封堵剂的合成

以苯酚、甲醛为原料,氢氧化钠为催化剂,采用两步碱催化方法合成了一种高强度酚醛树脂预聚体封堵剂。考察了甲醛与苯酚摩尔比、体系pH值、反应温度和反应时间等对酚醛树脂预聚体性能的影响。结果表明:当甲醛与苯酚摩尔比为3:1、体系pH值为9~10、反应温度为90℃、反应时间为30 min时,得到水溶性好、黏度较低的酚醛树脂预聚体,且该预聚体固化后,形成的固体强度高;封堵剂强度随酚醛树脂预聚体用量的增加而增大,当酚醛树脂预聚体的质量分数为50.0%时,填砂管模拟实验测得的突破压力梯度为40.65 MPa/m,具有很强的封堵能力。     

碳纤维增强木质素基酚醛树脂复合材料的制备及其性能

采用碱催化酚化的方式增加木质素反应活性以替代苯酚,用于制备酚醛树脂及碳纤维增强木质素基酚醛树脂复合材料,探讨了碱催化酚化工艺条件对木质素结构的影响,表征了不同取代比的木质素基酚醛树脂的结构,以及碳纤维增强木质素基酚醛树脂复合材料的形貌和力学性能。结果表明：经碱催化酚化的木质素反应活性明显增加,最佳工艺条件为温度90℃,时间90 min,碱用量4%(w);木质素基酚醛树脂与传统酚醛树脂结构相似,当木质素替代率为30%(w)时,可获得弯曲性能和层间剪切强度高的碳纤维增强木质素基酚醛树脂复合材料。     

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。     

对叔丁基酚改性环氧酚醛涂料的合成与表征

以对叔丁基酚、苯酚、甲醛水溶液为原料，在氨水的催化下，合成了一种对叔丁基酚改性的甲阶酚醛树脂。考察了对叔丁基酚含量对固含量和涂料性能的影响。利用红外光谱、DSC和GPC方法分析了产物的结构，并与环氧树脂混合配制出一种性能优异的非双酚A型食品罐用环氧酚醛涂料。     

热塑性酚醛树脂环保合成工艺的研究

常规热塑性酚醛树脂生产的产率较低,且产生大量高浓度含酚废水,污染环境。采用一种新型催化剂,用正交实验方法研究了催化剂用量、甲醛与苯酚配比、反应温度和反应时间等对废液中游离酚含量的影响,优化了配方,显著降低了合成废液中游离酚含量。最佳工艺为:反应温度85℃,催化剂用量2.0%,n(甲醛)∶n(苯酚)=1.15∶1,反应时间4 h,得到产率为110.3%的热塑性酚醛树脂,废液中游离酚为58 mg/L。     

酚醛物质的量比对木质素酚醛树脂物化性质的影响

木质素是一种具有苯丙烷特殊结构的生物质,储量丰富。由于其含有类酚羟基团此可以作为酚类化合物替代物质。本研究使用木质素为原料替代苯酚合成热塑性木质素酚醛树脂。为了讨论苯酚甲醛物质的量比对树脂合成的影响,苯酚与甲醛物质的量比分设置为1∶0.8、1∶0.7、1∶0.6进行合成实验,制备了酚醛树脂。采用FTIR、TG、DSC等方法对材料性能进行表征,对不同物质的量比的热塑性酚醛树脂性能进行了研究。酚醛比为1∶0.7时制备的木质素热塑性基酚醛树脂排列有序性较高,热固化温度较高。且热稳定性较优,熔融温度和残炭率均最高。同时通过FTIR数据分析可知其制备的树脂邻位比值相对较高。故选择酚醛物质的量比为1∶0.7的树脂样品作为纺丝前驱体。     

两步碱催化法合成水溶性酚醛树脂

以苯酚∶甲醛=1∶3(摩尔)的比例,采用两步碱催化合成工艺,促使苯酚苯环上的邻、对位都能进行羟甲基化反应,在50℃～90℃程序升温下连续反应2小时,经减压脱水后,合成出固含量82%的水溶性甲阶酚醛树脂,残留甲醛量为1.1%(wt),游离酚为0.05%(wt)。     

用工业酚制备热固性酚醛树脂的研究

本文对苯酚和甲醛在碱性催化条件下制备热固性酚醛树脂的传统方法做了近一步改进。采用工业酚代替苯酚,其来源易得、价格便宜,使生产成本大大降低。而且采用高酚醛摩尔比使反应进行得更彻底,产率得到提高。制备的树脂固含量高、游离酚含量低、水份少、整体质量有了很大的提高。     

2009-2010年国外酚醛树脂及其塑料工业进展

介绍了2009-2010年国外酚醛树脂原料苯酚的供需状况以及瀚森等公司的企业经营及新产品动态,综述了酚醛树脂合成新工艺,采用生物材料如亚麻籽油及葡萄糖等合成的新型酚醛树脂和提高酚醛树脂复合材料力学性能等方面的研究进展以及含酚废水的新处理技术。     

淀粉基生物质树脂的制备与耐热性能

将生物质资源淀粉在硫酸作用下水解,进而替代甲醛与苯酚进行缩聚反应生成淀粉基树脂,然后以六次甲基四胺交联固化,在反应前后进行了IR、XRD与SEM表征,并研究了产物的耐热性能.IR、XRD与SEM表明淀粉完全参加反应,凝胶反应时间随反应温度的升高而减小,制备所得淀粉基树脂具有较好的耐热性能,两种淀粉基树脂分别在550.3...     

摩擦材料用耐高温酚醛树脂的合成

以苯酚，甲醛，硼酸为原料，草酸作为催化剂合成具有耐高温性能的酚醛树脂。在传统的酚醛树脂体系中引入硼元素以改善酚醛树脂的耐高温性能。结果表明，通过硼元素的加入，明显提高了酚醛树脂耐高温性能，而原体系的力学性能及工艺性能保持不变。与其它同类产品相比，本产品生产的刹车片性能优异。     

一种低甲醛含量水溶性酚醛树脂的制备

以苯酚和甲醛为原料,采用两步碱合成工艺,制备了水溶性酚醛树脂,考察了原料配比、反应温度、催化剂用量对产品性能的影响。结果表明,最佳工艺条件为:苯酚∶甲醛=1∶1.5(摩尔比),在45~96℃程序下升温,连续反应4.5 h。该工艺可使产品的固含量达到49%,甲醛残留量为2.3%。     

硼酚醛树脂的合成及改性研究进展

总结了近年来硼酚醛树脂(BPR)的合成及改性方法的研究进展,主要介绍了固相生成法、甲醛水溶液法和共聚共混法的合成工艺、特点及产物性能。重点论述了BPR复合材料的力学性能与热性能,并对BPR未来的研究方向进行了展望。     

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。     

有机硼改性酚醛树脂的合成

以硼酸,苯酚,甲醛为原料,碳酸钠作催化剂合成具有耐高温性能的硼酚醛树脂。通过IR,对这种热固性有机硼改性酚醛树脂的结构进行了表征。树脂的热失重分析结果表明此树脂耐热性优于普通酚醛树脂,所得产物在900℃残留物为76．38％。确定了最佳反应条件为:苯酚:甲醛:硼酸=1:2:0．3(摩尔比),缩合反应温度70-75℃,硼酯化反应温度100-104℃,在控制反血时间下脱水一次。     

酚醛树脂胶粘剂研究进展

酚醛树脂胶粘剂具有优良的耐水性、耐热性、耐候性,粘接强度高及化学稳定性好等优点而被用于诸多领域。但是其还存在固化温度高、热压时间长、易透胶、有甲醛释放、原料成本高且不可再生等缺点。综述了快速固化和低游离甲醛含量酚醛胶粘剂,三聚氰胺、尿素、木质素、生物质焦油以及其他改性酚醛树脂胶粘剂,并对其存在问题和发展前景作了分析和展望。     

木质素在胶粘剂中的应用研究进展

介绍了木质素的结构、分类与性能以及改性方法,综述了木质素在酚醛树脂胶粘剂、脲醛树脂胶粘剂、三聚氰胺甲醛树脂胶粘剂、环氧树脂胶粘剂以及聚氨酯胶粘剂中的应用研究进展,并对今后的研究方向作了展望。     

Polymerization studies of creosote bush (Larrea tridentata) phenolic resin with formaldehyde

About 25% of the surface area of Mexico is covered by the shrub Larrea tridentata, also known as creosote bush. Therefore, an intense study of the shrub as a source of industrial raw materials was started. Presently, we have studied the polymerization of the phenolic resin of Larrea with formaldehyde. This polymerization has been carried out in bulk and in aqueous suspension with acid catalysts such as oxalic and hydrochloric acids. The molar ratio of Larrea resin/formaldehyde was 1/1, 1/3, and 1/4 at different reaction times. Larrea resin and the formaldehyde condensation products were characterized by gel permeation chromatography (GPC), proton nuclear magnetic resonance (NMR), and vapor pressure osmometry (VPO).