酚醛树脂PF作为目前人造板工业应用最多的三大胶种之一,它具备胶粘强度高、耐水、耐热、耐腐蚀性好等优点。但是,酚醛树脂存在热压温度高、时间长、对单板含水率要求高、成本高等缺点。木质素是地球上资源丰富的天然聚合物,又是一种重要的可再生资源,随着世界资源危机日益严重和对生态环境要求的日益提高,木质素及其衍生物由于具有原料来源丰富、价格便宜、无毒、分子结构多样化易于化学改性等特点,其研究与应用受到国内外广泛重视。碱木质素作为造纸工业碱法制浆黑液的主要成分,若直接排放,严重污染环境。以造纸黑液替代苯酚制成木质素基酚醛树脂SLPF胶粘剂,不仅可以节约成本,缓解其对石化产品的依赖,而且可以降低游离苯酚及甲醛含量,因而是一种极具前途的酚醛树脂替代品。 木质素酚醛树脂的研究工作已开展了70多年,但至今未能得到大规模的工业应用。主要原因是由于木质素的活性比苯酚低,导致合成的木质素酚醛树脂LPF胶的性能较差。本论文研究了麦草碱木质素WSSL分子量对LPF制胶性能的影响。研究表明：随着分子量的降低,木质素酚羟基含量升高,甲氧基和羧基含量降低,碱性溶液粘度大幅度降低,表面活性升高;随着木质素分子量的降低,LPF胶的胶粘强度升高,游离甲醛含量和粘度降低。 大量的研究表明,木质素的氧化反应能够降低其分子量及甲氧基含量,从而可提高木质素的反应活性。本研究采用氧化改性造纸黑液中的木质素替代60wt％苯酚合成SLPF胶,其优化的反应参数为：37％的甲醛溶液用量为1.63g/g苯酚,碱用量为0.40g/g苯酚,30％的H2O2溶液用量为0.11g/g苯酚,氧化温度为50℃,氧化时间为1.0h,其他反应工艺与PF胶的反应工艺相似。制得的SLPF胶胶粘强度为1.875MPa,远高于国标对Ⅰ类板强度大于1.000Mpa的要求。游离甲醛含量为0.20％,游离苯酚含量为1.0％,贮存稳定性为10h,均达到国标标准。黑液替代苯酚比例越高,氧化改性对SLPF胶性能提高的效果越好。 研究了添加剂尿素、面粉、核壳粉、硼砂对SLPF性能的影响,结果表明,尿素可使SLPF胶的胶粘强度由1.875MPa提高到2.200MPa,游离甲醛含量从0.20％降低至0.05％,而且粘度随着尿素添加量的增大而逐渐降低。研究发现,尿素使SLPF胶游离甲醛含量低的原因是由于尿素与SLPF胶中的游离甲醛反应生成了脲醛树脂：使SLPF的胶粘强度提高的原因是由于在固化过程中脲醛树脂的羟基与SLPF胶的羟基发生缩合,增加了SLPF胶固化时的交联密度。