摘要
本文从减少制备酚醛树脂胶黏剂时对苯酚这一有毒有害物质的使用和实现木质素高值化利用的角度出发。受贻贝粘附蛋白结构的启发，以碱木质素为原料，通过硫化法改性木质素构建邻苯二酚结构，随后将改性后所得的含有邻苯二酚结构的木质素替代苯酚制备酚醛树脂。并初步探究了制备所得酚醛树脂在造纸领域的应用。 首先分别以正十二硫醇和亚硫酸钠作为硫化试剂向木质素分子中引入邻苯二酚结构，通过酚羟基含量测定、傅里叶变换红外光谱（FTIR）、热重分析（TG）、凝胶渗透色谱（GPC）、接触角、X射线光电子能谱（XPS）及核磁共振氢谱（1H-NMR）等手段对获得样品进行表征。结果表明:两种试剂均使木质素分子中部分甲氧基脱除，并在木质素分子中的酚羟基邻位生成新的酚羟基，正十二硫醇和亚硫酸钠分别使木质素酚羟基含量从3.49mmol/g提升至4.12mmol/g和4.64mmol/g。木质素基邻苯二酚结构被成功构建。 其次，探讨了以苯酚和甲醛为原料制备酚醛树脂胶黏剂时的最佳工艺条件，确定了改性后的木质素参与制备酚醛树脂胶黏剂时的最佳添加量。结果表明其最佳制备条件为:初始酚醛摩尔比为1∶2.0、NaOH用量为20％、木质素添加量为40％。通过傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）、热重分析仪（TG）、差示扫描量热仪（DSC）等分析仪器对制备所得胶黏剂进行表征，发现添加木质素会促进胶黏剂形成三维网状结构，并对其热稳定性具有一定提高作用。此外，还可以有效降低酚醛树脂固化温度，加速其固化过程。 最后，初步探究了该酚醛树脂在玉米秸秆浆造纸中的应用。结果表明:酚醛树脂的加入有效提升了纸张的耐破度、抗张强度、耐折度等物理性能。其中E型酚醛树脂添加量为6％时对纸张增强效果最好，可使纸张干抗张指数从45.04Nm/g提升至61.75N·m/g;湿抗张指数从3.38N·m/g提升至3.53N·m/g;使纸张干耐破指数从2.73KPa·m2/g提升至3.62KPa·m2/g;使纸张耐折度从2次提升至5次。通过扫描电镜表征发现，添加酚醛树脂可以显著提升纤维之间的结合强度，并且可以填补纤维之间的空隙，从而大大减少纸张纤维间的孔洞。与其他市售纸张增强剂相比，自制酚醛树脂对纸张强度具有良好的提升效果。
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