酚醛泡沫是由酚醛树脂通过发泡而得到的一种泡沫塑料。与早期占市场主导地位的聚苯乙烯泡沫、聚氯乙烯泡沫、聚氨酯泡沫等材料相比，在阻燃方面它具有特殊的优良性能。其重量轻，刚性大，尺寸稳定性好，耐化学腐蚀，耐热性好，难燃，自熄，低烟雾，耐火焰穿透，遇火无洒落物，价格低廉，是电器、仪表、建筑、石油化工等行业较为理想的绝缘隔热保温材料，因而受到人们的广泛重视。酚醛泡沫已成为泡沫塑料中发展最快的品种之一。消费量不断增长，应用范围不断扩大，国内外研究和开发都相当活跃。酚醛泡沫最大的特点是脆性大，因此提高它的韧性是应用该材料的关键技术。随着能源危机的出现，苯酚受到了资源、产量和价格方面的限制。科研工作者在广泛寻找合适的苯酚替代品及其衍生物。 碱木质素是来源于造纸制浆过程产生的副产物，价格低廉、可再生、无毒、来源丰富；由于木质素经活化后，具有苯酚的性质，因此可将无毒的碱木质素用来替代有毒、昂贵的苯酚。近年来，木质素代替苯酚的应用技术主要集中在木质素改性胶黏剂、木质素的热塑性材料、地膜材料和发泡材料等领域。 室内及温室花卉大多栽植在盆内。由于花盆体积有限，植株生长期又长，一方面要求培养土有足够的营养物质，还要求其空隙适当，有一定的保水功能和通气性，因此需要人工配土，这种土被称为培养土。花卉种类繁多，生长习性各异，培养土应根据花卉生长习性和材料的性质调配。粘土含矿物质元素和有机质较多，保水保肥能力强且肥效长久。但是花土的配制注意事项甚多，对于很多上班族来说费事费力。为了改良土壤的性能，很多研究者研制了方便、轻质的替代品，目前广泛使用的是酚醛树脂花泥等，但是该花泥脆性大，失水后干燥粉化，难以循环利用。 美国、德国、法国、日本、中国等国家的学者对吸水剂的品种、制备方法、性能、应用等方面已开展了大量研究工作，其中聚丙烯酸类聚合物占据主导地位（约占世界级高吸水树脂总量的50%以上）。但高吸水性树脂具有价格昂贵、难生物降解、机械性能差和耐盐性差的缺点，难以在农业吸水和肥料缓释领域得到广泛应用。 本申请交联木质素的结构还有羰基双键，该结构不但有利于交联木质素在土壤中被微生物降解，维持土壤的生态平衡；还有利于防止包埋的肥料因结构中存在不可降解的树脂而难以释放，不被农作物利用的问题。 本发明的技术方案是用酚醛树脂胶黏剂浸渍聚丙烯酸接枝碱木质素冷却后加入表面活性剂、增韧剂和发泡剂，恒温烘干发泡成型制备聚丙烯酸-g-碱木质素/酚醛（PAA-g-AL/PF）软质开孔复合材料。本发明的优点在于所用吸水结构为聚丙烯酸接枝碱木质素，可利用碱木质素苯基丙烷结构单元与线性酚醛树脂良好的相容性进行复合发泡材料的制备。本发明提供的聚丙烯酸接枝碱木质素/酚醛软质开孔复合材料其中保水性能由聚丙烯酸接枝碱木质素的网络结构实现，而酚醛树脂响应有机发泡剂的作用进行开孔结构的构建。以聚丙烯酸接枝碱木质素网克服酚醛树脂脆性大的缺点制备软质材料，同时以酚醛树脂发泡材料易制备开孔结构的特点，建立具有保肥效、保水排水、透气等功能的花泥材料。 目前，我国每年只有约6%的工业木质素（主要是木质素磺酸盐[5]）得到了高值利用。超过90%的制浆废液中碱木质素只能作为废弃物处理，浓缩后烧掉或直接排入江河[6]，黑液浓缩后燃烧利用热值的方式，不利于碱木质素资源的高值利用。碱木质素苯基丙烷结构单元内甲氧基和单元间的C-O-C、C-C链接数量增加，羟基含量降低，导致碱木质素化学改性困难[7,8]。因此我国碱木质素的工业化应用很难直接借鉴国外木质素利用技术。将碱木质素接枝于聚丙烯酸封闭空腔的“网壁”，可提高了聚丙烯酸对金属微肥的累积释放率，碱木质素的分子结构具有作为聚合物网络的反应性填料的潜在用途[9]。该材料可以作为农用作物微量元素肥和无机淋溶肥的缓释载体，聚丙烯酸接枝木质素材料的吸水膨胀倍率是聚丙烯酸水凝胶的2倍，但提高材料的凝胶强度是实际应用面临的主要问题。根据项目组前期研究成果[9]，本研究利用聚丙烯酸接枝木质素提高酚醛发泡材料的吸水率，同时增强聚丙烯酸接枝木质素水凝胶的强度，为扩展该材料在植物花泥[10]等领域的应用提供参考。

东北林业大学

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