木质素胶黏剂是一种以木质素(Lignin)为核心原料的生物基环保胶黏剂。木质素是自然界中储量第二丰富的天然高分子(仅次于纤维素),广泛存在于木材、秸秆等植物细胞壁中。
主要成分体系分类
A. 木质素 - 酚醛树脂 (Lignin-Phenol-Formaldehyde, LPF)
这是目前成熟的商业化路径,用木质素部分替代苯酚。
成分:
木质素:替代30%-70%的苯酚。
苯酚:剩余部分的石油基原料。
甲醛:交联剂(但由于木质素本身不含甲醛,整体游离甲醛含量极低)。
催化剂:氢氧化钠(NaOH)。
特点:性能接近纯酚醛树脂,耐水耐热性好,主要用于室外级人造板。
B. 木质素 - 蛋白复合胶黏剂 (Lignin-Protein Adhesives)
利用木质素与植物蛋白(如大豆蛋白、玉米蛋白)的协同作用,实现完全无醛。
成分:
木质素:作为增强填料和交联点。
植物蛋白:提供氨基和羧基反应位点。
改性剂/交联剂:
双醛淀粉:提供醛基与蛋白氨基反应。
环氧氯丙烷或京尼平:生物基交联剂。
纳米材料:如纳米纤维素、纳米二氧化硅,用于增强界面结合力。
z新进展:2025-2026年的研究显示,通过TEMPO氧化木质素引入羧基,或与壳聚糖(带正电)形成静电相互作用,可显著提升耐水性(湿态强度可达3.5 MPa以上)。
C. 木质素基聚氨酯胶黏剂 (Lignin-based PU)
成分:
改性木质素多元醇:将木质素羟基化或与羟甲基糠醛 (HMF) 反应,制成生物基多元醇。
异氰酸酯:如MDI、PAPI(目前仍多为石油基,但正在开发生物基异氰酸酯)。
特点:柔韧性好,粘接范围广(木材、金属、塑料)。2025年华南理工大学专利展示了利用木质素-HMF树脂制备高性能水性聚氨酯的技术。
D. 木质素自交联胶黏剂 (Self-crosslinking Lignin)
这是前沿的方向,旨在不添加其他合成树脂。
成分:
高活性木质素:经过脱甲基化、羟甲基化处理,暴露出更多的酚羟基。
引发剂/催化剂:酶(如漆酶)或温和的化学催化剂。
机制:利用木质素自身的酚羟基在氧化条件下形成醌式结构,进而发生自由基聚合或与木材表面形成共价键。
来源:网络
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