Ligniinin osuuden vaikutus ligniini-fenoliformaldehydihartsien kemiaan

Abstract

Fenoliformaldehydihartsia valmistetaan fenolista ja formaldehydistä, joka toimii ristisilloitusagenttina. Katalyyttinä käytetään natriumhydroksidia. Formaldehydi liittyy fenolin renkaaseen hydroksyyliryhmän para- tai orto-asemiin additioreaktiolla alkalisissa olosuhteissa. Fenolin alkalointi saa aikaa renkaaseen karbanioneja, joihin formaldehydin elektrofiilinen hiiliatomi voi liittyä. Reaktio tunnetaan Lederer-Manasse-reaktiona. Ligniini on amorfinen biopolymeeri, jota saadaan esimerkiksi sulfaattiprosessin sivutuotteena. Rakenteellisesti ligniinistä voidaan erottaa kolme fenyylipropaaniyksikköä, jotka ovat p-kumaryylialkoholi, koniferyylialkoholi ja sinapyylialkoholi. Ligniinillä voidaan korvata fenolin osuutta hartseissa. Ligniinin fenolisen renkaan C5-asemaan saadaan pääreaktion mukaisesti formaldehydiadditio alkalisisissa olosuhteissa. Toinen reaktiomekanismi on formaldehydiadditio ligniinin sivuketjun β-asemaan Tollen-reaktion mukaisesti. Pro gradu tarkastelee ligniinilisäyksen vaikutuksia fenoliformaldehydihartseihin. Erikoistyössä tutkitaan ja selvitetään ligniinilisäyksen vaikutuksia koivuvanerin fenoliformaldehydihartsi-liimauksessa.