化学改性在木素基酚醛树脂胶黏剂制备中的研究进展

2018-10-21 15:41贾转万广聪李明富刘新亮覃程荣王双飞闵斗勇
中国造纸 2018年3期

贾转 万广聪 李明富 刘新亮 覃程荣 王双飞 闵斗勇

摘要:综述了木素磺酸盐、碱木素、酶解木素等应用于改性酚醛树脂胶黏剂的发展现状,以及几种常用于提高木素反应活性的化学方法,分析木素改性酚醛树脂存在的问题并对其应用前景进行了展望。

关键词:木素;化学改性;分子结构;酚醛树脂;胶黏剂

中图分类号:TS7文献标识码:ADOI:1011980/jissn0254508X201803013

收稿日期:20171206(修改稿)

基金项目:中国博士后基金(2015M570419);华南理工大学制浆造纸工程国家重点实验室开放基金(201505SKLPPE)。

*通信作者:闵斗勇,教授,博士生导师;主要从事木质纤维原料全组分高值化利用基础研究。Progress in Chemical Modification of Lignin and Its Application in

Phenolic Resins Adhesive PreparationJIA ZhuanWAN GuangcongLI MingfuLIU Xinliang

QIN ChengrongWANG ShuangfeiMIN Douyong*

(Light Industry and Food Engineering College, Guangxi Key Lab of Clean Pulp & Paper

Making and Pollution Control, Guangxi University, Nanning, Guangxi Zhuang Autonomous Region, 530004)

(*Email: mindouyong@gxueducn)

Abstract:In this article, the applications of lignin sulfonate, Kraft lignin and enzymatic hydrolyzed lignin in PF resin adhesive were summarized The methods used to improve the reaction activity of lignin were compared The potential application of lignin on the adhesive was discussed, as well.

Key words:lignin; modification; molecular structure; phenolformaldehyde resins; adhensive

隨着我国人造板行业的飞速发展,2015年我国人造板的产量已达到287亿m3[1],人造板胶黏剂的消耗量也随之增长。在木材胶黏剂中,用量最大的是脲醛树脂、酚醛树脂和三聚氰胺树脂胶黏剂,在2001年其用量分别达到1272万t、839万t和245万t[2],并称为人造板工业三大胶。其中,酚醛树脂胶黏剂具有胶合强度高、耐水性佳、耐候性优良、耐热及耐磨性能好等优点,适用于生产室外用人造板。然而,用来生产酚醛树脂胶黏剂的原料均来源于不可再生的石油产品[3],随着石油资源的日渐匮乏以及价格不断的上涨,胶黏剂的成本也在不断增加。因此,寻找可再生原料取代或部分替代石油原料,减少对石油产品的依赖是木材胶黏剂发展的必然趋势。

木素作为植物界中第二丰富的天然高分子,与纤维素、半纤维素一起构成植物细胞壁的主要组分,也是自然界唯一提供可再生芳基化合物的非石油资源。工业木素主要来源于制浆造纸工业所产生的废液,全世界每年产量约为5000万t,其中高效利用的不足10%,剩余大部分经碱回收系统浓缩后焚烧用于生产蒸汽和发电,没有实现木素的高值化利用,浪费了资源[4]。木素分子结构中含有和苯酚相似的结构单元,因此可利用木素代替部分苯酚制备酚醛树脂胶黏剂。利用木素代替苯酚制备酚醛树脂胶黏剂能够降低胶黏剂成本以及游离甲醛含量或使用过程中游离甲醛释放量[5],这对发展绿色改性酚醛树脂胶黏剂具有重要的意义。

由于工业木素具有化学成分复杂,分子结构不明确,反应活性低等缺陷,因此在胶黏剂制备过程中不仅代替苯酚的量少,而且成品存在耐水性差、胶合强度低等缺点。利用化学改性提高木素反应活性是提高苯酚的替代率及胶黏剂性能的必要手段。目前,关于提高木素反应活性使其更好地应用于酚醛树脂胶黏剂制备,已有大量研究报道,如通过羟甲基化或酚化在木素分子结构上引入活性官能团提高反应活性[6],利用脱甲基化在木素分子间形成儿茶酚基团也能提高反应活性[7],还有氧化改性等其他方法。本课题主要结合木素分子结构特征对常用工业木素改性酚醛树脂胶黏剂及木素化学改性方法进行了比较和总结。

1工业木素在酚醛树脂胶黏剂中的应用

11酚醛树脂胶黏剂特点及木素结构特征

酚醛树脂是由酚类化合物与醛类化合物通过缩聚反应得到,至今已有100多年的历史,因综合性能良好而被广泛应用于航空航天、军事装备、建筑、采矿等工业领域。酚醛树脂胶黏剂具有胶合强度高、耐水性好等优点,目前仍是室外人造板主要胶黏剂。然而,也存在成本高、生产原料不可再生、热压时间长、时间长易透胶及有害物质释放等缺点。

木素是一种具有三维空间结构的天然多酚类高分子化合物,苯丙烷是其基本结构单元,主要包括3种基本结构:愈创木基结构、紫丁香基结构以及对羟苯基结构(见图1)。

图1木素3种基本结构单元由于木素分子结构中存在酚羟基、醛基等活性基团,可替代部分苯酚与甲醛进行缩聚反应参与酚醛树脂的缩聚反应,制备木素酚醛树脂胶黏剂,而且还能改善胶黏剂的性能。因此,木素具有代替部分石化原料生产酚醛树脂胶黏剂的潜力。

12工业木素特性及对其应用于酚醛树脂胶黏剂的影响

工业木素主要来源于造纸黑液,不同工业木素在结构及理化属性上存在着显著的差异,而酚醛树脂胶黏剂是工业木素应用的潜在领域,有效地利用造纸黑液中的木素,不仅能降低酚醛树脂胶黏剂的成本及有害物质的释放,还能降低木素处理不当对环境的污染。

121酶解木素特性对其应用于酚醛树脂胶黏剂的影响

来源于生物质酶解发酵生产酒精等过程中产生的酶解木素(EHL)是一种新型工业木素。与其他工业木素不同,温和酶解条件下得到的酶解木素保留有木素自身的分子结构及化学活性,有助于胶黏剂的制备,能够代替部分苯酚制备木素酚醛树脂胶黏剂[8]。但由于酶解木素代替苯酚合成酚醛树脂胶黏剂的过程中存在合成过程工艺不成熟,以及胶黏剂中游离苯酚含量高等问题,目前总体替代率不高[9],产业化应用有待进一步研究与开发。

Qiao Wei等人[10]利用酶解木素,代替苯酚合成改性酚醛树脂胶黏剂并测定胶黏剂的胶合强度、游离甲醛含量、游离苯酚含量。结果表明,当木素替代量为60%时,制备的酚醛树脂胶黏剂胶合强度虽比传统酚醛树脂胶黏剂的胶合强度差,但还能满足国家标准的一级胶合板要求。

Jin Yanqiao等人[11]利用从生产生物乙醇的玉米秸秆残留物中提取的酶解木素代替苯酚制备木素酚醛树脂胶黏剂,并热压制板。测定木素酚醛树脂胶黏剂的pH值、黏度、固含量、游离苯酚含量、游离甲醛含量等指标。结果表明,当EHL替代苯酚率为5%~20%,胶合板的性能符合GB/T 14732—2006的要求,其中湿胶合强度远高于一级胶合板标准。

Zhang Wei等人[12]首先对富含活性木素的木质纤维素乙醇残渣(ER)进行表征,结果发现,酶解木素具有羟基含量高,甲氧基含量低等特点,说明酶解木素适合用来代替部分苯酚合成酚醛树脂胶黏剂。用酶解木素代替50%苯酚合成的木素酚醛树脂胶黏剂(LPF),与传统酚醛树脂胶黏剂(PF)相比,结构相似,性能相当。

随着生物质精炼的兴起与发展,如何合理利用酶解木素也变得越来越重要。在代替苯酚制备木素酚醛树脂的应用中,酶解木素具有其他工业木素不具备的分子结构和反应活性等优势,拥有巨大的应用潜力,但仍存在苯酚替代率低等问题,因此还未实现工业化应用。如何提高苯酚替代率、优化生产工艺,实现工业化应用是今后酶解木素生产酚醛树脂胶黏剂应用基础研究的重点和难点。

122碱木素与木素磺酸盐特性对其应用于酚醛树脂胶黏剂的影响

与酶解木素不同,碱木素与木素磺酸盐具有均一性差、反应活性低、品质稳定性差等缺陷。木素磺酸盐主要来自亚硫酸盐法制浆过程中产生的废液,木素磺酸盐分子中含有少量酚羟基、羟基和羰基等活性基团。此外,木素磺酸盐的硫含量为4%~8% [13],其中大部分以磺酸盐形式存在,磺酸基的强亲水性降低了木素磺酸盐基胶黏剂的抗水性,因此木素磺酸盐需改性后才能用于胶黏剂的生产[14]。碱木素是利用烧碱法或硫酸盐法所得黑液经加工(酸析法等)后喷雾干燥得到的产物。硫酸盐法制浆过程中,由于α芳基醚键和β芳基醚键断裂,木素碎片化,在降低分子质量的同时,还伴随着少量甲基脱落,生成新酚氧阴离子,因此,对硫酸盐木素进行相应的处理,提高其反应活性,可代替部分苯酚生产酚醛树脂胶黏剂。烧碱法制浆过程中,由于α芳基醚键和β芳基醚键的断裂,木素碎片化,但烧碱法木素不含硫元素,因此加热时无挥发性含硫物质产生,所以可用于热固性胶黏剂的制备,包括酚醛树脂胶黏剂和脲醛树脂胶黏剂等。与木素磺酸盐相比,碱木素(烧碱法木素和硫酸盐木素)具有较好的疏水性,因此利用碱木素制备木材胶黏剂更具有优势[15]。然而,从制浆黑液中提取的碱木素存在着性质变化大(包括分子质量、官能团种类、官能团数量等)、产品稳定性差等缺陷,这些缺陷都严重限制了碱木素的生产应用。

与苯酚相比,碱木素或木素磺酸盐的反应活性低,因此直接代替部分苯酚制备的木素酚醛树脂胶黏剂(LPF)存在胶合强度低、游离甲醛含量高等缺陷[16],生产的胶合板性能未达到国家标准,不能满足使用要求,所以需对工业木素进行化学改性提高其反应活性后再应用于酚醛树脂胶黏剂的生产。针对不同的工业木素,采用的改性方法也不尽相同。用于木素磺酸盐的改性方法是酸性条件下酚化改性;而用于碱木素的改性方法则包括羟甲基化、脱甲基化和碱性条件下酚化等3种化学方法。笔者将结合碱木素和木素磺酸盐的具体改性实例阐述化学改性在木素酚醛树脂胶黏剂生产领域的广泛应用及基本机理。

2木素化学改性及其在酚醛树脂胶黏剂制备中的应用

木素酚醛树脂胶黏剂的最终性能在很大程度上取决于木素的结构特征及化学活性。木素的反应活性低,导致木素酚醛树脂胶黏剂的性能差,不能满足使用要求,限制了工业木素在酚醛树脂胶黏剂领域的应用。目前,针对木素酚醛树脂胶黏剂合成过程中木素反应活性低的问题,提出了两种主要解决方法,一是通过氧化、还原[17]等化学解聚方法将木素降解为较小的低聚物或单体;另一种是通过化学改性提高木素的反应活性。由于解聚反应存在成本高、副反应多和产物不稳定等问题[18],化学改性仍是提高木素反应活性的常用方法,主要包括:脱甲基化改性、羥甲基化改性、酚化改性、接枝改性等。虽然通过化学改性提高木素反应活性已取得较大进展,但化学改性仍然存在反应条件苛刻、能耗高、产物复杂等问题。

21脱甲基化

由于木素分子芳香环上与酚羟基相邻的C3或C5被甲氧基占据降低了木素的反应活性,因此通过脱甲基化将苯环上的全部或部分甲氧基转化为酚羟基能显著地提高木素的反应活性。脱甲基化反应通常采用强亲核试剂(S2-、SO2-3、硫醇等)来脱去木素苯环上甲氧基的甲基,生成新的酚羟基来提高木素的反应活性。反应机理如图2所示。

图2木素的脱甲基化反应[19]Song Yan等人[20]以麦秸秆碱木素(WSAL)为原料,通过脱甲基化反应提高碱木素的反应活性,再利用活化碱木素代替部分苯酚进行木素酚醛树脂胶黏剂的合成。结果表明,最佳脱甲基化反应条件为:碘代环己烷与木素的质量比12∶1、溶剂N,N二甲基甲酰胺用量4 mL,反应温度145℃,反应时间3 h。反应完成后,利用核磁共振氢谱(1HNMR)和凝胶渗透色谱(GPC)对改性木素的性质进行表征。结果表明,脱甲基后,碱木素甲氧基的相对值从082降低到017,酚羟基含量则从52%显著提升到16%;利用活化木素代替60%的苯酚制备的木素酚醛树脂胶黏剂比酚醛树脂胶黏剂有着更短的固化时间。木素酚醛树脂胶黏剂制备的胶合板不仅游离出的甲醛和苯酚更少,而且具有更高的胶合强度。

夏成龙等人[21]采用微波辅助加热方式,在HBr十六烷基三正丁基溴化磷体系下对木素进行脱甲基化改性,再利用紫外分光光度计(UV)、1HNMR、傅里叶红外光谱分析仪(FTIR)、GPC和元素分析等手段表征改性前后木素分子性质的变化,最后通过羟甲基化反应和曼尼希反应检验改性前后木素反应活性的变化。结果表明,改性木素的酚羟基含量为495%,提高了3271%,甲氧基含量为611%,降低了2044%。胡立红等人[19]在碱性条件下采用硫醇对木素进行脱甲基化改性,利用FTIR、GPC、1HNMR表征改性前后木素性质的变化。结果表明,脱甲基化过程伴随着醚键的断裂、木素的降解,导致木素甲氧基含量的降低、羟基含量的增加和反应活性的升高。目前,Lewis酸(氢碘酸等[22])已成功地应用于木素的脱甲基化反应。Lewis酸作为亲电试剂在木素甲氧基或者羟基的邻、对位发生亲电取代反应,甲氧基的脱除及新生成的酚羟基提升了木素的反应活性 [23]。Chung等人[24]以硫酸盐木素为原料,利用氢溴酸,以十六烷基三正丁基溴化磷(TBHDPB)为催化剂、115℃下反应20 h完成脱甲基化反应,结果表明,木素酚羟基的含量提高了28%。

Li jiongjiong等人[25]以碱木素为原料,先对碱木素做脱甲基化处理,利用1HNMR、FTIR表征改性前后木素性质的变化,再利用活化木素制备木素酚醛树脂胶黏剂。结果表明,经脱甲基化的木素甲氧基含量降低,酚羟基含量增加,木素反应活性得到提高。与未改性木素酚醛树脂胶黏剂相比,改性木素酚醛树脂胶黏剂有着更短的固化时间,用其制备的胶合板具有更高的胶合强度以及更好的热稳定性。

总之,脱甲基化改性通过降低甲氧基含量,增加酚羟基含量,提高了木素的反应活性。利用改性后木素制备的酚醛树脂胶黏剂具有良好的物理性能,用其制备的胶合板也具有良好的力学性能。目前,大多数脱甲基化反应需要在高温高压的条件下完成,苛刻的反应条件限制了其工业化应用。因此,如何降低脱甲基反应条件,提高反应效率是今后木素脱甲基化研究领域的重点和难点。

22羟甲基化

羟甲基化是木素与甲醛在碱性条件下进行的加成反应。通过在木素分子上引入羟甲基基团(-CH2OH)来增加木素反应活性,其反应原理如图3所示。

图3碱性条件下木素的羟甲基化反应[9]路祺等人[26]以刺五加根茎剩余物为原料,用乙醇作为溶剂提取木素,再对木素进行羟甲基化改性。结果表明,改性后木素羟甲基含量(质量分数)最高可达1156%,明显高于已报道含量(686%)。穆有炳等人[27]以木素磺酸盐为原料完成羟甲基化反应,利用FTIR与核磁共振碳谱(13CNMR)等手段分析羟甲基化结果,结果表明,改性后木素羟甲基含量增加,反应活性升高。当反应温度为80℃,催化剂用量为025%,木素与甲醛质量比为3∶1时,活化效果最好。改性木素羟甲基的质量分数可达686%,游离甲醛的质量分数为013%。再使用羟甲基化木素磺酸盐(HLF)与酚醛树脂混合制备木素酚醛树脂胶黏剂,并制备胶合板。结果显示,当HLF代替40%的酚醛树脂时,其制备的胶合板的胶合强度仍能达到国家Ⅰ类胶合板标准的要求。

Soo Jung Lee等人[28]利用酶解木素为原料,首先利用元素分析、1HNMR、FTIR、GPC对纯化木素进行表征,再采用先酚化改性后羟基化改性两步法对木素进行改性,最后利用改性木素代替部分苯酚制备酚醛树脂胶黏剂。结果表明,经过纯化、改性后的木素活性增加,利用改性木素代替40%苯酚合成的木素酚醛树脂(LPF)的胶合强度与酚醛树脂胶黏剂胶合强度相当。

通过羟甲基化反应,在木素苯环的活性位点C5上引入羟甲基,虽然活性位点数量没有增加,但引入羟甲基木素的木素可进一步与苯酚或木素自身的活性基团发生聚合反应。因此,羟甲基化能提高木素的反应活性[29],有利于木素参与酚醛树脂膠黏剂的合成。

23酚化改性

酚化改性与脱甲基化、羟甲基化的改性侧重点不同,脱甲基化与羟甲基化侧重功能化芳香族基团,而木素的侧链存在羟基、醚键及双键等基团,因此侧链具有的反应活性同样可以被利用。酚化改性正是利用这个特性,Lin等人[3031]系统地研究了木素模型物与苯酚的反应,结果发现,木素与苯酚的反应主要发生在侧链Cα上,而且随着反应中βO4、CαCβ、CβCγ的断裂会形成新的活性位点。经典的酚化改性就是利用木素与苯酚及其衍生物进行反应,通过引入体积小、活性大的酚羟基,增加木素结构上反应活性点数目,可以显著地提高木素反应活性,有利于木素代替苯酚制备酚醛树脂胶黏剂。

刘钢勇等人[32]首先在碱性条件下完成麦草碱木素的酚化改性(反应原理见图4),再利用改性木素代替苯酚制备酚醛树脂胶黏剂。通过FTIR和GPC分析改性前后麦草碱木素分子结构的变化。表征结果显示,酚化反应导致碱木素侧链的α芳醚键发生断裂,在引入酚羟基的同时,降低木素分子质量,扩大分子质量分布,最终提高木素的反应活性。该方法具有成本低、苯酚替代率高、工艺简单等特点。利用酚化改性碱木素代替70%苯酚制备的酚醛树脂胶黏剂的胶合强度与传统酚醛树脂胶黏剂的胶合强度相当,且具有固化快,贮存稳定性好等优点。利用酚化改性碱木素代替80%苯酚制备酚醛树脂胶黏剂,由其制备的胶合板的性能达到国标Ⅰ类胶合板的标准。

图4碱性条件下木素的酚化反应[9]不仅碱,酸也可以用作酚化反应催化剂。Alonso等人[33]将桉木木素溶解于苯酚中进行酚化改性,用硫酸作为催化剂,在125℃下反应15 h得到酚化改性木素(反应原理见图5),并用改性木素制备出性能优良的木素酚醛树脂胶黏剂。

图5酸性条件下木素的酚化反应[34]何金存等人[35]以木素磺酸盐为原料,浓硫酸作催化剂,在木酚质量比为1∶1,酚化温度120℃,酚化时间90 min,催化剂用量6%的条件下完成酚化改性,再利用酚化木素代替部分苯酚与甲醛进行缩聚反应制备酚醛树脂胶黏剂。结果显示,木素酚醛树脂胶黏剂的各项性能均符合GB/T 14732—2006的要求。赵斌元等人[36]采用间甲酚硫酸法对木素磺酸盐进行酚化改性,改性后木素的反应活性得到显著提高。与传统酚化改性相比,此法具有反应温和、条件简单、易控制、改性效果好等特点。

Sheng Yang等人[37]利用生物质精炼残留木素进行酚化改性,并评估改性后木素代替苯酚合成酚醛树脂的适用性。通过二维核磁共振谱(2D HSQC)、核磁共振磷谱(31PNMR)、13CNMR、GPC等手段表征酚化改性前后木素结构特征与活性位点的变化。结果证明,酚化改性后,木素活性点数目明显增加,反应活性得以提高。因此,酚化改性木素能更好地代替部分苯酚制备酚醛树脂胶黏剂。

酚化改性具有反应成本较低,条件温和,易于工业化等特点,但目前仍存在改性过程中酚类物质的使用以及产物中游离苯酚的残留等问题。因此,今后酚化改性的研究重点是优化反应条件及工艺,减少酚类物质使用量,降低产物酚类残留量,最终实现木素改性酚醛树脂胶黏剂绿色化生产。

24木素新型改性技术

离子液体完全由阴离子和阳离子组成,室温下通常为液体状态或熔点较低的盐类,具有热稳定性好、溶解性强、极性强等优点。作为一种新型绿色溶剂,在木质纤维原料溶解及改性方面展示了良好性能和应用潜力。木质纤维原料颗粒大小和含水量是影响其溶解度的主要因素。此外,离子液体的高配位能力能使木素发生一定的衍生化反应,木素经溶解再生后可以更好的参与到各种反应中。

曹晓倩等人[38]利用氯化锌和氯化胆碱合成的低共熔离子液作为活化剂,在温度100℃下处理木素1 h。结果表明,木素分子内醚键发生断裂,部分甲氧基脱除,酚羟基含量增加,分子质量变小,反应活性增加。结果发现,利用离子液处理的木素代替40%苯酚制备的酚醛树脂胶黏剂的性能与传统的酚醛树脂胶黏剂相当。

与其他改性方法不同,利用离子液体改性得到的木素代替苯酚制备酚醛树脂胶黏剂更有优势。离子液体与木素之间主要是通过氢键相互作用,这种氢键作用强于木素分子间的相互作用(范德华力、氢键等),导致木素溶解在离子液体中,加入反相溶剂后(水、乙醇等)可以再生出木素[39],总之,溶解再生提高了木素改性反应的可及性。在酸性离子液体(acidic ionic liquor)中,木素首先溶解,再在酸的催化作用下其β芳基醚键发生断裂,生成新的酚羟基,最终木素的反应活性得到提高[4041]。颉盼盼等人[42]研究合成氯化胆碱丙三醇低共熔离子液体(ChClGlycerol DES),并用于改性木素,结果表明,在ChClGlycerol DES与木素的质量比为10∶1,反应温度90℃,反应时间4 h时改性效果最好。通过FTIR、1HNMR、UV等分析手段对改性前后木素结构进行表征,结果表明,木素发生降解,酚羟基含量增加,木素反应活性提高。利用改性木素代替苯酚制备酚醛树脂胶黏剂,当苯酚替代量达到40%时制备的木素酚醛树脂胶黏剂的性能良好,用其制备的胶合板胶合强度仍达到GB/T 89423—2014中I类胶合板的要求。

木素离子液体改性是一种绿色的改性方法,因此,利用离子液体改性木素制备酚醛树脂胶黏剂具有很大发展的潜力,但还需进一步探究离子液体改性木素的机理,在简化改性步骤,调控阴阳离子,提高反应可控性的同时,解决离子液体合成成本高等问题,寻求在技术经济均可行的持续发展道路。

3结语与展望

来源于制浆造纸工业和新兴生物炼制的木素具有价格低、产量大等优点,同时木素分子结构中存在一定量的酚羟基、醇羟基、羧基、羰基等活性基团,因此,木素可用在分散剂、乳化剂、胶黏剂、抗氧化剂等领域。随着人类对芳香类化合物需求的增加,木素作为芳香类化合物具有很大的开发和应用潜力。其中利用木素代替部分苯酚制备酚醛树脂胶黏剂不但能改善酚醛树脂胶黏剂的性能、减少游离酚类与游离甲醛的含量,还能减少对石油产品依赖,对开展绿色制胶工艺有重大意义。

近年來木素改性酚醛树脂胶黏剂研究取得了很大的进展,但仍未实现在经济环保条件下的大规模应用。原因是工业木素存在反应活性低、杂质多等缺陷,需要对其进行纯化、改性后才能实际应用。此外,木素酚醛树脂胶黏剂用于人造板生产时,存在热压温度高、胶的黏度大等问题,制约了生产效率,增加了生产成本,因此需要进一步通过调控木素酚醛树脂的合成工艺来改善胶黏剂的性能。通过酚化、羟甲基化、脱甲基化等手段能有效提高木素的反应活性,但是仍需优化木素改性工艺,明确化学改性机理。

木素酚醛树脂胶黏剂的性质主要取决于木素的反应活性。结合改性木素在酚醛树脂胶黏剂应用的情况来看,要实现改性木素酚醛树脂胶黏剂的工业化应用,未来需要做好以下三方面的工作:首先,继续开展木素的应用基础研究,进一步掌握木素的结构特征,通过化学改性调控木素分子结构和反应活性,阐述化学改性基本原理。其次,优化改性工艺,降低改性成本,以及建立不同工业木素的最优改性方法,夯实木素酚醛树脂胶黏剂大规模应用的基础。最后,通过调控木素酚醛树脂胶黏剂的合成工艺,生产性能优良的胶黏剂,解决其热压温度高等问题,提高生产效率,降低生产成本。随着石化资源的枯竭和研究工作的进一步深入,未来木素一定会大规模应用于木材胶黏剂中,促进人造板行业的可持续发展。

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