氯化锌类低共熔离子液催化活化木质素及其在酚醛树脂中的应用开题报告

1. 研究目的与意义

工业木质素作为纸浆造纸行业主要废液，只有1%被化学利用，大量被排出浪费，还对环境造成污染。充分利用工业木质素这一巨大的资源，对木质素的结构与功能之间的联系进行探索，从而开发出依赖于木质素的产品，将是一项融节能、环保及自然资源充分利用为一体的系统工程。这个课题用低共熔离子液对木质素进行改性，充分利用了木质素，将其转化为潜在的化学原料。用DES/木质素体系与苯酚和甲醛共同制备酚醛树脂胶黏剂，在保证其胶合强度的前提下降低游离醛、游离酚的含量，降低成本，以达到变废为宝的目的。

2. 国内外研究现状分析

目前所报道木质素的改性方法主要有化学改性：磺化改性，木质素与丙烯酰胺、丙烯酸和多元单体接枝共聚、缩合、交联，木质素的氧化氨解、稀硝酸氧化，木质素脱甲基化、硫化；物理改性：常温常压、高温加压等；生物改性等。

但各种改性方法大多仅限于实验室研究，且均有一定的局限性，真正投入工业化生产的很少，而且这些处理方法并不符合绿色化学的概念，还对环境造成一定程度的污染。

离子液作为一种新型绿色溶剂对木质素进行改性获得大家的青睐。

3. 研究的基本内容与计划

内容：1、氯化锌类低共熔离子液体的制备：阴离子部分（乙二醇、乙酰胺）/氯化锌物质的量的比：1:1/ 1:2/ 1:3/ 1:4 反应温度：80℃ / 90℃/ 100℃ 反应时间：记录反应液至透明时所需的时间。密度、粘度按常规测试，采用 dsc 和 tg 测试离子液体的熔点和玻璃化转变温度的变化，采用全自动单一纤维接触角测量仪测熔点温度下的表面张力，采用核磁共振和傅立叶变换红外光谱对低共熔离子液体的结构特征进行表征。

2、氯化锌类低共熔离子液体催化降解木质素的工艺条件确定：用上述最优条件合成的低共熔离子液体，对木质素进行降解研究。木质素与低共熔离子液配比: 1:5/ 1:10/ 1:15 反应温度: 80℃ / 90℃/ 100℃ 反应时间: 2h/ 4h/ 6h 通过化学分析法分析酚羟基、羧基和甲氧基含量等来表征废液木质素降解的程度。采用电子自旋共振(esr)分析法，研究木质素经低共熔离子液体催化降解后其酚氧自由基和过氧自由基产生的规律，采用高效液相色谱法，测定分子量的变化曲线。

3、常规酚醛树脂的合成与性能测试：其性能测试按国家标准执行，主要包括外观、粘度、固含量、ph值、游离酚含量、胶合强度等，做为对比实验数据。

4. 研究创新点

本研究采用制备简单、价格便宜、新型环保的含二价金属离子的氯化锌类低共熔离子液处理的木质素改性酚醛树脂胶黏剂。