ОБРАЗОВАНИЕ И СВОЙСТВА ЛИГНОФЕНОЛОФОРМАЛЬДЕГИДНЫХ СМОЛ, СИНТЕЗИРОВАННЫХ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ОКИСЛЕННОГО ГИДРОЛИЗНОГО ЛИГНИНА

УДК 547.992.3: 66.095.3: 665.939.56: 674.815

  • Даниил Валерьевич Иванов Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет им. С.М. Кирова Email: ivanov.D.V.SPB@yandex.ru
  • Маргарита Геннадиевна Глазунова Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет имени С.М. Кирова Email: rita.mg.1212@yandex.ru
  • Эдуард Иванович Евстигнеев Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет имени С.М. Кирова Email: edward_evst@mail.ru
  • Антон Станиславович Мазур Санкт-Петербургский государственный университет Email: a.mazur@spbu.ru
Ключевые слова: окисленный гидролизный лигнин, лигнофенолоформальдегидная смола, фенолоформальдегидная смола, поликонденсация, древесностружечные плиты

Аннотация

Изучено образование и свойства лигнофеноформальдегидных смол, синтезированных при замещении 10–40% фенола на окисленный гидролизный лигнин относительно рецептуры базовой фенолоформальдегидной смолы. Методом спектроскопии ЯМР 13C установлено, что взаимодействие окисленного гидролизного лигнина с формальдегидом и фенолоспиртами протекает преимущественно при выдержке реакционной смеси при 96–98 °C, причем метилолирование препарата лигнина возможно только при израсходовании реакционных центров фенола. В ходе синтеза окисленный гидролизный лигнин частично нейтрализует щелочной катализатор с образованием натриевой соли. Уменьшение содержания щелочи в реакционной смеси приводит к интенсификации поликонденсации фенолоспиртов и увеличению молекулярной массы фенолоформальдегидных олигомеров. С увеличением степени замещения фенола на окисленный гидролизный лигнин растет реакционная способность лигнофенолоформальдегидных смол. Методом ИК-спектроскопии и твердотельной спектроскопии ЯМР 13C установлено, что отвержденные смолы, синтезированы при замещении 30 и 40% фенола на окисленный гидролизный лигнин, по сравнению с отвержденной базовой фенолоформальдегидной смолой отличаются сравнительно густой сетчатой структурой, образованной, главным образом, метиленовыми связями. Древесностружечные плиты, изготовленные с использованием смол, синтезированных при замещении 30 и 40% фенола на окисленный гидролизный лигнин, отличаются высокими физико-механическими показателями по сравнению с плитами на основе базовой фенолоформальдегидной смолы и не уступают по своим показателям плитам на основе промышленной фенолоформальдегидной смолы марки СФЖ-3014.

Скачивания

Данные скачивания пока недоступны.

Metrics

Загрузка метрик ...

Биографии авторов

Даниил Валерьевич Иванов, Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет им. С.М. Кирова

кандидат технических наук, доцент

Маргарита Геннадиевна Глазунова , Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет имени С.М. Кирова

аспирант

Эдуард Иванович Евстигнеев , Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет имени С.М. Кирова

профессор, доктор химических наук

Антон Станиславович Мазур , Санкт-Петербургский государственный университет

инженер ресурсного центра магнитно-резонанстых методов исследования

Литература

Melro E., Antunes F., Valente A., Duarte H., Romano A., Medronho B. Molecules, 2022, vol. 27 (9), 2825. https://doi.org/10.3390/molecules27092825.

Alonso M.V., Oliet M., Rodríguez F., Astarloa G., Echeverría J.M. Journal of Applied Polymer Science, 2004, vol. 92(7), pp. 643–650. https://doi.org/10.1002/app.20887.

Ghorbani M., Konnerth J., van Herwijnen H.W.G., Zinovyev G., Budjav E., Requejo Silva A., Liebner F. Journal of Applied Polymer Science, 2017, vol. 135(8), 45893. https://doi.org/10.1002/app.45893.

Thébault M., Li Ya, Beuc C., Frybort S., Zikulnig-Rusch E., Kutuzova L., Kandelbauer A. Journal of renewable mate-rials, 2020, vol. 8(10), pp. 1181–1198. https://doi.org/10.32604/jrm.2020.09755.

Yang S., Zhang Y., Yuan T.-Q., Sun, R.-C. Journal of Applied Polymer Science, 2015, vol. 132(36), 42493. https://doi.org/10.1002/app.42493.

Younesi-Kordkheili H., Pizzi A. The Journal of Adhesion, 2017, vol. 94(2), pp. 143–154. https://doi.org/10.1080/00218464.2016.1263945.

Varfolomeyev A.A., Sinegibskaya A.D., Gogotov A.F. Gizetdinova N.A. Fenolformal'degidnyye smoly, modifitsiro-vannyye ligninami. [Phenol-formaldehyde resins modified with lignins]. Bratsk, 2012, 312 p. (in Russ.).

Yevstigneyev E.I. Zhurnal prikladnoy khimii, 2013, vol. 86, no. 2, pp. 278–285. (in Russ.).

Yevstigneyev E.I., Yuzikhin O.S., Gurinov A.A., Ivanov A.Yu., Artamonova T.O., Khodorkovskiy M.A., Bessono-va Ye.A., Vasil'yev A.V. Zhurnal prikladnoy khimii, 2015, vol. 88, no. 8, pp. 1175–1183. (in Russ.).

Vasil'yev V.V. Byulleten' Assotsiatsii LESTEKh, 2024, no. 3(17), pp. 32–35. (in Russ.).

Ghorbani M., Liebner F., Herwijnen H.W., Pfungen L., Krahofer M., Budjav E., Konnerth J. Bioresources, 2016, vol. 11, no. 3, pp. 6727–6741. https://doi.org/10.15376/BIORES.11.3.6727-6741.

Yang S., Wu J.-Q., Zhang Y., Yuan T.-Q., Sun R.-C. Journal of Biobased Materials and Bioenergy, 2015, vol. 9(2), pp. 266–272. https://doi.org/10.1166/jbmb.2015.1514.

Thébault M., Kutuzova L., Jury S., Eicher I., Zikulnig-Rusch E., Kandelbauer A. Journal of Renewable Materials, 2020, vol. 8(6), pp. 603–630. https://doi.org/10.32604/jrm.2020.09616.

Zakusilo D.N., Evstigneyev E.I., Ivanov A.Y., Mazur A.S., Bessonova E.A., Mammeri O.A., Vasilyev A.V. Journal of Wood Chemistry and Technology, 2023, vol. 43(2), pp. 103–115. https://doi.org/10.1080/02773813.2023.2187064.

Gogotov A.F., Varolomeyev A.A., Sinegibskaya A.D., Kanitskaya L.V., Rokhin A.V. Zhurnal prikladnoy khimii, 2009, vol. 82, no. 6, pp. 1043–1045. (in Russ.).

Paju J., Pehk T., Christjanson P. Proceedings of the Estonian Academy of Sciences, 2009, vol. 58(1), pp. 45–52. https://doi.org/10.3176/proc.2009.1.08.

Luukko P., Alvila L., Holopainen T., Rainio J., Pakkanen T. Journal of Applied Polymer Science, 2001, vol. 82(1), pp. 258–262. https://doi.org/10.1002/app.1846.

Ogorodnikov S.K. Formal'degid. [Formaldehyde]. Leningrad, 1984, 280 p. (in Russ.).

Poljanšek I., Krajnc M. Acta Chimica Slovenica, 2005, vol. 52(3), pp. 238–244.

Reznikov V.M., Sorokina N.F. Obshchaya i prikladnaya khimiya: respublikanskiy mezhvedomstvennyy sbornik. [Gen-eral and applied chemistry: republican interdepartmental collection]. Minsk, 1972, vol. 4, pp. 107–115. (in Russ.).

Igonin L.A., Mirakhmedov M.M., Turchaninova K.I., Shabadash A.N. Doklady Akademii nauk SSSR, 1961, vol. 141, no. 6, pp. 1366–1368. (in Russ.).

Prech E., Bol'mann F., Affol'ter K. Opredeleniye stroyeniya organicheskikh soyedineniy. Tablitsy spektral'nykh dannykh. [Determination of the structure of organic compounds. Spectral data tables]. Moscow, 2006, 438 p. (in Russ.).

Kalabin G.A., Kanitskaya L.V., Kushnarev D.F. Kolichestvennaya spektroskopiya YaMR prirodnogo organichesko-go syr'ya i produktov yego pererabotki. [Quantitative NMR spectroscopy of natural organic raw materials and their pro-cessed products]. Moscow, 2000, 408 p. (in Russ.).

Kardashov D.A., Petrova A.P. Polimernyye klei. Sozdaniye i primeneniye. [Polymer adhesives. Creation and application]. Moscow, 1983, 256 p. (in Russ.).

Petrova A.P. Termostoykiye klei. [Heat-resistant adhesives]. Moscow, 1977, 200 p. (in Russ.).

Bardonov V.A. Drevesnyye plity i fanera: teoriya i praktika: Vserossiyskaya nauchno-prakticheskaya konferentsiya. [Wood panels and plywood: theory and practice: All-Russian scientific and practical conference]. St. Petersburg, 2021, pp. 43–47. (in Russ.).

Опубликован
2025-09-29
Как цитировать
1. Иванов Д. В., Глазунова М. Г., Евстигнеев Э. И., Мазур А. С. ОБРАЗОВАНИЕ И СВОЙСТВА ЛИГНОФЕНОЛОФОРМАЛЬДЕГИДНЫХ СМОЛ, СИНТЕЗИРОВАННЫХ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ОКИСЛЕННОГО ГИДРОЛИЗНОГО ЛИГНИНА // Химия растительного сырья, 2025. № 3. С. 329-341. URL: https://journal.asu.ru/cw/article/view/16542.
Выпуск
Раздел
Технологии