木质素是地球上排在纤维素、甲壳素之后存在量为第三位的有机物,是自然界恩赐给人类的宝贵资源,但至今没有被广泛利用,非但造成资源的浪费,还造成了环境污染。《木质素》是国内**本从理论到实践详细描述木质素的专著。从**章到第四章介绍了木质素的基础知识和*新的理论研究成果,第五章到第十二章全面地叙述了木质素及其衍生物制备、生产以及用于合成树脂和胶黏剂、橡胶补强剂、油田化学品、建材助剂以及在轻工业和其他工业中的应用、在农业中的应用等的研究成果,其中有大量的实例和配方,由此而可开发出许多产品。
《木质素》可作为高等学校有关专业师生和研究生的参考书,也可供合成树脂、橡胶、油田化学、建材等上业及轻工业、农林业和环境保护各个领域的科技人员阅读。

《木质素》出版于2001年,实际是1998年写的,正如在前言中所说:“作者虽然想力求全面地反映国内在木质素方面的全部工作和成果,但由于国内的科技文献资料很难查找,所以估计遗漏较多,颇感遗憾。”近10年来,国内外的木质素研究和技术开发方面出现了蓬勃发展的局面,尤其是国内,仅2007年一年发表的论文就超过了1000篇,而1950~1990年的40年总和也不超过500篇;另一个可喜的是在木质素理论方面的研究也出现了新局面。国内木质素产品年产量超过了10万吨,混凝土减水剂及水泥助磨剂、油田化学品已成为大宗产品,染料助剂、农药载体的品种越来越多,多种合成树脂已付之实用,一些新产品正在开发、**、推广之中。
另一方面,我国的纸浆产量年年在提高,木质素的产生量也越来越多,根据2007年我国的纸浆产量,可以估计大约产生了1000万吨的木质素,这些木质素不是被烧掉了就是被排到环境中污染环境了,对生态环境造成的危害更为严重。
同时,近年来石油价格越来越高,2007年国际原���价格从20美元1桶涨到了100美元1桶,到2008年6月已接近150美元1桶。油价上涨带动了各种石化产品成倍涨价,其下游产品几乎到了无法生产的地步。
我国已在大力推动循环经济和资源的再利用,木质素这种可再生资源,必将大有可为。
有鉴于此,作者深感有必要改写《木质素》,一是要补充木质素理论研究方面的进展,对木质素加深认识;二是补充近10年来国内外的研究成果,起到介绍和交流*新成果的作用,其中也不乏作者对一些技术问题的思考和评论,希望能对读者有所裨益。

1.木质素的存在1
1.1 木质素1
1.2 木质素的分布2
1.2.1 在自然界的分布2
1.2.2 在植物中的分布3
1.2.3 在植物细胞壁中的分布4
1.3 木质素的生物合成7
1.3.1 木质素单体的生物合成9
1.3.2 木质素单体的聚合11
1.3.3 木质素生物合成的基因调控14
1.4 木质素代谢的生理意义15
1.4.1 木质素代谢与植物生长发育的关系15
1.4.2 木质素代谢与植物的抗逆性16
参考文献17

2.木质素的结构19
2.1 元素组成19
2.2 官能团20
2.2.1 甲氧基21
2.2.2 羟基22
2.2.3 羰基23
2.2.4 羧基24
2.2.5 甲基24
2.3 芳香环结构24
2.4 侧链结构25
2.4.1 α乙二醇侧链结构25
2.4.2 丙三醇侧链结构25
2.4.3 松柏醇型和松柏醛型侧链结构26
2.4.4 α醇羟基或醚型侧链结构26
2.4.5 酯型结构27
2.5 结构单元间的连接29
2.5.1 β-O-4型连接30
2.5.2 β-5型连接30
2.5.3 β-β型连接31
2.5.4 5-5型连接31
2.5.5 5-O-4型连接32
2.5.6 α-O-4型连接32
2.5.7 β-1型连接32
2.5.8 β-6型和β-2型其他连接33
2.6 木质素与糖类的连接方式34
2.6.1 苯丙烷侧链形成的糖苷键35
2.6.2 苯丙烷酚羟基形成的糖苷键36
2.6.3 醚键36
2.6.4 缩醛键36
2.6.5 酯键37
2.7 木质素的结构模型37
2.7.1 针叶木木质素39
2.7.2 阔叶木木质素40
2.7.3 禾本科植物木质素41
参考文献45

3.木质素的物理性质47
3.1 一般物理性质47
3.1.1 颜色47
3.1.2 相对密度47
3.1.3 光学性质48
3.1.4 燃烧热48
3.1.5 溶解性48
3.1.6 电学性质48
3.2 高分子性质49
3.2.1 热塑性49
3.2.2 木质素的相对分子质量及其分布49
3.2.3 木质素分子的形状54
3.2.4 热稳定性54
3.3 波谱性质54
3.3.1 红外吸收光谱55
3.3.2 紫外和可见光吸收光谱58
3.3.3 核磁共振谱59
3.3.4 电子自旋共振吸收光谱(ESR)63
参考文献64

4.木质素的化学性质66
4.1 显色反应66
4.2 氧化68
4.2.1 硝基苯氧化68
4.2.2 高锰酸钾氧化69
4.2.3 氧的氧化70
4.2.4 臭氧的氧化70
4.2.5 过氧化氢与木质素的反应71
4.2.6 二氧化氯与木质素的反应73
4.2.7 次氯酸盐的氧化73
4.2.8 电化学氧化木质素73
4.3 还原74
4.4 水解75
4.5 醇解和酸解76
4.6 光解76
4.7 生物降解77
4.7.1 木质素模型化合物的C-α-C-β断裂77
4.7.2 C-α氧化机制77
4.7.3 芳香环取代机制78
4.7.4 氧的活化78
4.7.5 藜芦醇及其衍生物的氧化78
4.7.6 芳香环开裂78
4.7.7 单甲氧基芳香物的氧化78
4.7.8 醌/氢醌的形成79
4.7.9 漆酶催化木质素氧化的机制79
4.8 酰化81
4.9 烷基化81
4.10 磺化81
4.10.1 中性亚硫酸盐蒸煮时木质素的磺化反应82
4.10.2 酸性亚硫酸盐蒸煮时木质素的磺化反应82
4.11 卤化82
4.12 硝化83
4.13 缩合83
4.13.1 木质素在碱法制浆过程中的缩合反应83
4.13.2 亚硫酸盐法制浆过程中的缩合反应83
4.13.3 木质素的酚型结构单元与甲醛的缩合反应83
4.13.4 木质素与酚类的酸性催化缩合反应84
4.13.5 木质素与异氰酸酯类的缩合反应84
4.14 木质素的Mannich反应84
4.15 接枝共聚84
参考文献85

5.木质素的制备及检测88
5.1 分离方法88
5.2 磨木木质素89
5.3 天然木质素89
5.4 二氧六环木质素90
5.5 铜氨木质素90
5.6 高碘酸木质素90
5.7 硫酸木质素91
5.8 盐酸木质素91
5.9 巯基乙酸木质素91
5.10 从造纸黑液中提取木质素92
5.10.1 从硫酸盐法木浆黑液中提取木质素92
5.10.2 从硫酸盐法稻草浆黑液中提取的木质素93
5.10.3 从碱法草浆黑液中提取的木质素94
5.11 有机溶剂法提取的木质素96
5.11.1 乙醇法97
5.11.2 丙酮法97
5.11.3 丙酸法97
5.11.4 高沸醇法98
5.12 木质素总量的测定98
5.12.1 硫酸法(Klason法)98
5.12.2 酸性洗涤纤维法(ADF法)99
5.12.3 乙酰溴法(AB法)99
5.12.4 改进Van Soest法100
5.12.5 紫外光谱法100
5.13 木质素中羟基和羧基的测定101
5.14 木质素中甲氧基的测定103
参考文献104

6.合成树脂和胶黏剂106
6.1 木质素酚醛树脂106
6.1.1 共缩聚法合成木质素酚醛树脂106
6.1.2 木质素与甲阶酚醛树脂反应109
6.1.3 直接用木质素与酚醛树脂混合110
6.2 改性木质素酚醛树脂112
6.2.1 木质素的脱甲基化112
6.2.2 木质素的羟甲基化114
6.3 以造纸黑液为原料115
6.3.1 黑液酚醛树脂胶黏剂116
6.3.2 改性黑液木质素酚醛树脂胶黏剂117
6.4 甲醛木质素树脂和糠醛木质素树脂118
6.5 木质素树脂119
6.5.1 缩聚交联反应119
6.5.2 自由基的氧化偶联反应121
6.6 木质素聚氨酯树脂122
6.7 木质素螯合树脂125
6.8 木质素环氧树脂127
6.8.1 高沸醇木质素环氧树脂127
6.8.2 羟丙基木质素环氧树脂127
6.8.3 酚化木质素环氧树脂128
6.8.4 木质素共混环氧树脂128
参考文献129

7.橡胶补强剂131
7.1 木质素与胶乳的共沉131
7.2 碱活化酸木质素133
7.2.1 活化剂的选择133
7.2.2 不同水解木质素的碱活化条件选择135
7.2.3 残留纤维木质素的分离和洗涤135
7.2.4 碱活化木质素的沉淀135
7.3 碱活化木质素的改性137
7.3.1 改性剂的选择137
7.3.2 改性剂的加入工艺138
7.3.3 改性沉淀后碱活化木质素的过滤和洗涤138
7.3.4 改性木质素的干燥139
7.4 改性木质素对橡胶的补强作用139
7.5 改性木质素与各种配合剂的关系141
7.6 改性木质素在轮胎中的应用141
7.7 改性木质素在胶鞋大底中的应用142
7.8 甲醛活化木质素的补强作用143
7.9 纳米木质素对橡胶的补强作用145
7.10 木质素作为橡胶的偶联剂146
参考文献147

8.油田化学品148
8.1 钻井液处理剂148
8.2 堵水剂和调剖剂155
8.3 稠油降黏剂158
8.4 驱油剂160
8.5 油井水泥外加剂162
参考文献163

9.建材助剂167
9.1 混凝土减水剂167
9.2 水泥助磨剂174
9.3 化学灌浆材料175
9.3.1 氯化木质素磺酸钙灌浆材料175
9.3.2 糠脲木质素磺酸钙灌浆材料176
9.3.3 硫木质素类灌浆材料177
9.3.4 酚醛木质素类灌浆材料177
9.4 沥青乳化剂177
9.5 陶瓷坯体增强剂180
参考文献181

10.在轻工业中的应用184
10.1 表面活性剂184
10.1.1 阳离子表面活性剂184
10.1.2 阴离子表面活性剂187
10.1.3 两性离子表面活性剂188
10.1.4 非离子表面活性剂189
10.2 染料分散剂190
10.3 合成鞣剂193
10.4 活性炭194
10.4.1 物理活化法制备活性炭194
10.4.2 化学活化法制备活性炭195
10.5 碳纤维198
10.6 木陶瓷199
10.7 木质素合成高分子共混物200
10.7.1 聚氯乙烯(PVC)201
10.7.2 聚乙烯(PE)202
10.7.3 聚丙烯(PP)203
10.7.4 聚苯乙烯(PS)203
10.7.5 酚醛树脂204
10.7.6 聚乙烯醇(PVA)204
10.7.7 乙烯乙酸乙烯酯(EVA)204
10.8 铅酸蓄电池负极有机膨胀剂205
参考文献205

11.在其他工业中的应用208
11.1 香草醛208
11.2 二甲硫醚和二甲亚砜210
11.3 防垢剂210
11.4 磨削液213
11.5 絮凝剂214
11.5.1 阴离子絮凝剂214
11.5.2 阳离子絮凝剂216
11.5.3 两性絮凝剂217
11.6 黏结剂218
11.6.1 型砂黏结剂218
11.6.2 型煤黏结剂219
11.6.3 耐火材料220
11.7 水煤浆复合添加剂220
11.8 木质素的裂解223
参考文献225

12.在农业中的应用227
12.1 肥料227
12.1.1 缓释氮肥227
12.1.2 缓释长效复合肥230
12.1.3 腐殖酸木质素复合肥料231
12.1.4 磷肥的改良剂232
12.1.5 木质素螯合微量元素肥料233
12.2 农药分散缓释剂234
12.3 植物生长调节剂235
12.4 土壤改良剂238
12.5 液体地膜239
12.6 固沙剂239
12.7 饲料添加剂240
参考文献241

……