Лигнин и его производные
Попытки использования лигнина в качестве сырья для производства смол до сих пор не имели успеха. Предлагались различные способы применения кислотного лигнина [177] и лигнин - сульфокислоты [178] в производстве отверждающихся поликон-
денсационных смол. По одному из способов около 30% фенола предлагалось заменять на производные лигнина. Для получения таких смол могут использоваться сырые фенолы с 35—40%-ным содержанием фенолов; кислотный лигнин, образующийся при гидролизе древесины, в этом случае неприемлем.
Лигнины Шоллера и Бергиуса очень мало активны в реакциях с формальдегидом. Их можно активировать [179] путем конденсации с фенолом под давлением при 200—220 °С или без давления при 170—180 °С в присутствии Н2804 в качестве катализатора.
На одно ароматическое звено лигнина должна приходиться примерно одна молекула фенола. Наиболее вероятна реакция с участием вторичных спиртовых групп или двойных связей лигнина й водорода в и-положении фенола [180]:
Н ОН |
Продукт конденсации фенола с лигнином представляет собой темно-коричневую смолообразную массу, которая может взаимодействовать с формальдегидом с образованием отверждающейся смолы новолачного типа. Эту смолу совместно с уротропином и древесной мукой применяют в производстве пресс-масс [181].
При тщательном гидролизе древесины образуется так называемый активный лигнин», взаимодействующий с фенольными соединениями [182].
И |
Из лигнинсульфокислоты или отработанного сульфитного щелока после обессеривания и обработки щелочью (при нагревании до 180 °С под давлением) можно также получать смолы, применяемые в промышленности. Из щелочных растворов продукты разложения лигнина выделяют с помощью кислоты. По свойствам эти продукты близки к фенолам и могут растворяться в щелочах. Лигнофенолы, которые, по-видимому, входят в состав молекулы лигнина, имеют приблизительно такую структуру:
В кислой среде лигнофенол конденсируется с фенолом при 170 °С или под давлением при 220—230 °С. При конденсации с формальдегидов в кислой среде образуются смолы, имеющие наряду с метиленовыми также метилольные группы.
Пресс-массы на основе лийаинформальдегидной смолы отличаются хорошей текучестью [183]. Смолы можно применять в производстве строительных плит [184].
Наиболее употребимым сырьем для лигнинформальдегидных смол является алкалилигнин, выделяющийся при растворении древесины. Он также способен конденсироваться с фенолом. При взаимодействий с формальдегидом образуются алкалилигнин - фенольные смолы новолачного или резольного типа [185]. Технические смеси ксиленолов могут также конденсироваться с алка - лилигнином в кислой среде, а в дальнейшем — с формальдегидом в щелочной среде. Ксиленолалкалилигниновая смола обладает теми же свойствами, что и алкалилигнинфенольная [186].