Emerging Science Journal

---

 
Available online at 
www.IJournalSE.org
 
Emerging Science Journal 
Vol. 3, No. 2, April, 2019 
 
 
 
Page | 101 
Studies on Synthesis, Characterization of Modified Phenol 
Formaldehyde Resin and Metal Adsorption of Modified Resin 
Derived From Lignin Biomass
S. Arasaretnam 
a,
*
, T. Kirudchayini 
a
a 
Department of Chemistry, Faculty of Science, Eastern University, Vantharumoolai, Chenkalady, Sri Lanka 
Abstract 
This study was related to development of economically viable method of extraction of lignin from 
saw dust in order to produce lignin modified phenolic resin and ecofriendly adhesives (bio-based 
resin). This study cover to improve the mechanical properties by modification of phenol formaldehyde 
resole resin using some additives such as boric acid, sulfuric acid and lignin biomass. The synthesis 
and metal adsorption capacity of resin derived from lignin biomass were explored. Lignin sample was 
extracted from sawdust of 
Acacia sp
. collected from Batticaloa region by alkali extraction method 
called delignification process. Qualitative tests were carried out on the extracted alkali lignin and it 
was used to prepare modified resin. Resin synthesized by using lignin substitution phenol and allowed 
to condensation reaction in the presence of sodium hydroxide. Boron-modified phenol formaldehyde 
resin was prepared by using boric acid with formalim method. The above reaction was performed for 
four hours by refluxing with toluene. Which was produced a high viscous massive resin with 90% 
yield. The absorbtion peak of B-O bond at 1362cm
-1 
was observed at IR spectra. Rise in solid mass 
content leads to produce smooth resin surface without causing cracks and bubbling. Phenol 
formaldehyde resin was modified into their sulfonated forms to increase their ion exchange capacity, 
since the ion exchange capacity of virgin resin was found to be zero. Conductivity property shown by 
sulfonated resin(121mS/cm). The synthesized Lignin based PF resin was used to study the metal 
adsorption capacity of Cd
2+
in aqueous solution. The adsorption capacity of heavy metal Cd
2+
ion 
shown by lignin modified resin (55%) and lignin (86%). In this study sawdust lignin could be best 
substitution for phenol in synthesis of Phenol-Formaldehyde resin. 
 
It’s better due to their 
sustainability, environmental control, low production cost and their ability to adsorb heavy metals.
Phenolic resin was modified with boric acid to improve thermal resistance property and to get smooth 
resin surface. 
Keywords:
Phenol Formaldehyde Resin (PFR);
Lignin;
Boron Modified Phenolic Resin (BPFR);
Lignin Based Phenolic Resin (LPFR); 
Adsorption Capacity.