秸稈乙醇?xì)堅(jiān)男噪迦渲闹苽渑c應(yīng)用.pdf

1、木質(zhì)素作為自然界中儲(chǔ)量最豐富的可再生酚類化合物，其結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜且含有多種活性官能團(tuán)。在秸稈乙醇工業(yè)的殘?jiān)杏写罅磕举|(zhì)素，這些殘?jiān)貌坏匠浞掷枚兂森h(huán)境污染物，或者當(dāng)作燃料燒掉，低值化利用。在我國人造板產(chǎn)業(yè)中，脲醛樹脂的年用量約800萬噸，對石化資源過度依賴。若利用木質(zhì)素替代部分尿素制備木質(zhì)素脲醛樹脂，對促進(jìn)生物質(zhì)資源高值化利用，降低秸稈乙醇產(chǎn)業(yè)綜合成本，推動(dòng)生物質(zhì)能源、材料產(chǎn)業(yè)化發(fā)展具有重要意義。
　　本文首先以木質(zhì)素模型化合物

2、、Lundquist木質(zhì)素為原料，研究木質(zhì)素-尿素-甲醛共聚機(jī)理，采用FT-IR、1H-NMR分析對LM-U-F樹脂合成過程研究。前期堿性階段主要發(fā)生木質(zhì)素模型化合物、Lundquist木質(zhì)素的羥甲基化反應(yīng)。中間酸性階段羥甲基木質(zhì)素模型化合物或羥甲基化Lundquist木質(zhì)素和羥甲基脲之間發(fā)生的縮聚反應(yīng)。后期堿性條件下縮聚反應(yīng)終止，得終產(chǎn)物。通過分析反應(yīng)過程中產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)，推測出反應(yīng)機(jī)理。
　　以秸稈乙醇?xì)堅(jiān)?ER)、尿素(U)、甲

3、醛(F)、三聚氰胺(M)為原料、采用堿酸堿工藝，制備了秸稈乙醇?xì)堅(jiān)男噪迦┕簿蹣渲‥RMUF）。分別考查了U、M、ER用量對制備的ERMUF的性能及其制備膠合板性能的影響。確定反應(yīng)的最優(yōu)配方為:F與U的物質(zhì)的量比值n(F)/n(U)為1.5，M與F的物質(zhì)的量比值n(M)/n(F)為0.15，ER質(zhì)量替代對U質(zhì)量的替代率m(ER)/m(ER+U)為0.48。探討了ERMUF樹脂的固化體系，選出了適宜的固化體系為NH4Cl和H3PO4復(fù)合

4、固化劑，固化劑用量為1％NH4Cl和0.5％H3PO4。
　　以秸稈乙醇?xì)堅(jiān)?ER)為木質(zhì)素原料，制備了羥甲基化秸稈乙醇?xì)堅(jiān)?HER)，將HER與UF樹脂共混制備HER/UF復(fù)合樹脂。確定了羥甲基化最佳條件:ER與甲醛(F)質(zhì)量比值m(ER)/m(F)為20，催化劑NaOH與HER質(zhì)量比值m(NaOH)/m(HER)為0.9％。采用FT-IR對HER中的木質(zhì)素進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)HER的羥甲基質(zhì)量分?jǐn)?shù)較ER的羥甲基質(zhì)量分?jǐn)?shù)有所增加，而

5、隨著m(ER)/m(F)增大，HER的羥甲基增加量減少。對ER/UF和HER/UF復(fù)合膠截面進(jìn)行SEM分析，發(fā)現(xiàn)HER比ER在UF樹脂中分散得更好;ER、HER添加量增加，復(fù)合樹脂易開裂變脆。當(dāng)HER替代10％～40％的UF樹脂時(shí)，制備的膠合板達(dá)膠合強(qiáng)度滿足Ⅱ類板的要求(＞0.7 MPa)，甲醛釋放量達(dá)到E0級(jí)(＜0.5 mg·L-1)。其中30％HER/UF制備的三合板性能最好。
　　通過DSC分析表明，ER增加的使ERMUF樹