麥草化機漿制漿廢液改性酚醛樹脂的合成及應(yīng)用.pdf

1、本論文對麥草化機漿制漿廢液改性熱固型酚醛樹脂的合成工藝及合成產(chǎn)物應(yīng)用于再生瓦楞原紙的增強作用進行了研究。
　　 首先對固含量為28.2%的麥草化機漿制漿廢液進行酚化改性,然后將改性產(chǎn)物替代部分苯酚合成了熱固型制漿廢液.酚醛樹脂(酚廢樹脂)。采用正交試驗對廢液酚化改性的工藝條件進行優(yōu)化處理,并利用傅里葉紅外光譜分析和探討廢液酚化改性的機理。通過正交試驗得出麥草化機漿制漿廢液酚化改性的較佳工藝條件為:酚化改性溫度105℃,改性時間1

2、50min,NaOH的用量為n(氫氧化鈉):n(苯酚)=0.4:1。
　　 利用酚化改性后的麥草化機漿制漿廢液替代部分苯酚合成了熱固型制漿廢液-酚醛樹脂(酚廢樹脂),對影響樹脂性能的因素如廢液用量、酚醛比、催化劑用量以及反應(yīng)時間等進行了研究。由實驗結(jié)果得出酚廢樹脂合成的較佳工藝條件為:麥草化機漿制漿廢液的用量(以廢液固形物含量計)為替代20.0%的苯酚的用量,甲醛與苯酚的摩爾比為2.0:1,氫氧化鈉與苯酚的摩爾比0.4:1,加成

3、反應(yīng)溫度為65℃,加成反應(yīng)時間為1.5h,縮聚反應(yīng)溫度為83℃,縮聚反應(yīng)時間為2.5h。在酚廢樹脂合成的基礎(chǔ)上,用脲進一步替代15.0%～35.0%的苯酚,合成了制漿廢液-脲-酚醛樹脂(簡稱酚脲樹脂)。通過檢測合成樹脂的剝離強度和固含量得出脲的用量為25.0%的苯酚用量時,合成酚脲樹脂的性能最佳。在酚脲樹脂合成的基礎(chǔ)上,用乙二醛替代3.0%～28.0%的甲醛,合成了制漿廢液-脲-乙二醛-酚醛樹脂(簡稱酚乙樹脂)。通過檢測合成樹脂的剝離強

4、度和固含量得出乙二醛的用量為13.0%的甲醛用量時,合成酚乙樹脂的性能最佳。根據(jù)三種改性酚醛樹脂的較佳合成工藝,制備了改性酚醛樹脂的最終試樣,并對三種改性酚醛樹脂的Ph值、粘度、固含量、游離酚、游離醛以及剝離強度進行了檢測。檢測結(jié)果顯示改性酚醛樹脂的性能指標要優(yōu)于未改性的熱固型酚醛樹脂,其中酚脲樹脂的綜合性能最佳。
　　 采用傅里葉紅外光譜和熱重分析對合成的樹脂進行了分析和表征,對改性酚醛樹脂的合成機理和固化機理進行了探討。由合

5、成樹脂的紅外光譜分析可知,改性酚醛樹脂和熱固型酚醛樹脂的特征官能基團類似,故其結(jié)構(gòu)基本一致。由熱重分析可知,改性酚醛樹脂的分解溫度較酚醛樹脂降低,最終的殘渣率也減少,表明其熱穩(wěn)定性不如酚醛樹脂。
　　 最后,采用表面施膠的方法將合成的改性酚醛樹脂應(yīng)用于再生瓦楞原紙的增強,通過檢測紙張的物理強度來反映合成產(chǎn)物性能的優(yōu)劣。對比未經(jīng)表面施膠處理的再生瓦楞原紙,采用合成樹脂增強的紙張的環(huán)壓強度和抗張強度均有提高,合成樹脂應(yīng)用的較佳工藝條