生物基单宁树脂砂轮切割片的制备

刘博文，周照玲，周云霞，张 俊，陈 谦，周晓剑，杜官本

(西南林业大学 云南省木材胶黏剂及胶合制品重点实验室，云南 昆明 650224)

砂轮切割片广泛应用于建筑施工、室内装饰、机械制造等领域[1]。是最常见的机械加工用材料之一。近20 a，来自石油化工的酚醛树脂(PF)是用于制备树脂基砂轮片[2-3]和热固性复合材料[4-5]的主要物质，但酚醛树脂基砂轮片的稳定性差、且含有毒物质甲醛，以上缺点将制约其未来的发展。

来自农林作物的生物质材料，如单宁[6-7]和木质纤维素[8-9]因其低毒性和可再生性而被广泛用于替代PF树脂制备热固性材料。由树皮和葡萄籽中提取的单宁是继木质素后最丰富的天然芳香环生物质材料，其芳环结构与苯酚类似，且活性高于苯酚[10]，因此单宁被用于部分或全部替代苯酚制备热固性树脂基材料[11-12]。在过去的几十年里，为了提高单宁树脂的机械强度和热性能，甲醛被用于与单宁进行交联合成单宁树脂[13]，甲醛的引入增加了树脂中的羟甲基团，提高了树脂的各项性能，但游离甲醛的存在制约了该树脂的进一步研发。提取自农业加工剩余物的糠醇具有优异的耐热性和耐水性[14-15]，目前用糠醇替代甲醛与单宁共缩聚制备的单宁-糠醇(TF)树脂基材料正逐渐浮出水面，如硬质塑料[16]、泡沫[17-19]、砂轮切割片[21-22]和木材胶粘剂[23-24]。与PF树脂相比，TF树脂具有优异的力学性能和良好的耐热性。但单宁与糠醇在酸性条件下反应会导致糠醇的自缩聚发生，部分糠醇因自缩聚导致其羟甲基无法与单宁发生取代反应[22]，因此需要提高糠醇用量，才能研制性能较好的单宁基树脂，但糠醇价格昂贵，此方法无法实现工业化生产。……