木质素基酚醛树脂的制备和过程优化

生物炼制工业中得到的酶解木质素较好地保留了原有木质素的结构特性,具有丰富的醇羟基和酚羟基等活性基团,可应用于生物基酚醛树脂的制备。本文对酶解木质素进行纯度、醇羟基和酚羟基结构表征,并替代部分苯酚用于酚醛树脂(PF)的合成及应用性能的研究。受限于木质素结构的复杂程度,无法有效确定反应进程并优化,提出通过在线红外光谱仪实时记录关键峰变化来实现跟踪木质素基酚醛树脂的制备过程。以1020cm^(-1)附近红外吸收峰研究体系中甲醛量的变化规律,优化木质素酚醛树脂工艺条件。结果表明,采用多步反应形式添加甲醛和氢氧化钠控制反应体系pH大于10.5,有利于酚醛树脂的合成;制备过程中理想聚合温度控制在88~95℃,木质素添加量最大可达到60%,制得酚醛树脂胶黏剂用于胶合板制备,胶合强度达到0.90MPa,甲醛释放量低至0.142mg/L,均满足E0级Ⅰ类胶合板要求。

乙醇酸甲酯合成工艺的研究及应用进展

乙醇酸甲酯是一种重要的化工原料,研究乙醇酸甲酯合成工艺具有重要意义。介绍了乙醇酸甲酯的合成工艺,分别为氯乙酸水解法、甲酸甲酯与甲醛偶联法、甲醛羰化酯化法、草酸二甲酯加氢还原法、乙二醇与甲醇合成法、生物质转化法、甲缩醛与甲酸自由基偶联法、甲醛与氢氰酸加成法及乙二醛与甲醇一步合成法,对比了各工艺的优缺点,指出了乙醇酸甲酯在可降解塑料、食品、药品、农药及化工领域的用途,分析了乙醇酸甲酯生产工艺研究进展,最后对乙醇酸甲酯合成工艺进行了总结及展望。传统的乙醇酸甲酯生产工艺存在较多问题,且难以大规模生产。采用草酸二甲酯加氢还原法合成乙醇酸甲酯,然后制备乙交酯及聚乙醇酸的路线在中国具有广阔的发展前景,在解决全流程中存在的问题后,有望实现大规模工业化生产。生物质转化法以可再生的纤维素等资源为原料合成乙醇酸甲酯,具有绿色低碳的优点,有助于实现双碳目标。

乳酸-乙醇酸共聚物(PLGA)制备方法研究进展

作为一种生物可降解聚合物,乳酸-乙醇酸共聚物(PLGA)具有良好的生物可降解性及生物相容性,毒性低,在医疗领域有较高的应用价值,因此对PLGA制备方法的研究具有重要意义。总结了PLGA的制备方法,分别为开环聚合法、直接缩聚法及酶促聚合法,还总结了PLGA的应用,最后对PLGA的研究方向进行了展望。

高能球磨制备镍铝合金粉的工艺研究

本文以高能球磨制备镍铝合金扮为例，基于合金化进程的快慢以及出粉率的高低考虑，详细讨论了工艺参数的制定过程。实验中采用QM-3SP4行星式球磨机，主要考察的工艺参数有球料比．工艺控制剂乙醇的用量、球磨时间。结果表明，在转速500rad／min下，采用20：1的球料此，乙醇添加量为合金粉之质量的8％，可以在较短的时间内得到合金粉，且出粉率接近100％，并基于实验提出了一个估算工艺控制剂乙醇用量的方法，为后续高能球磨贵金属合金粉提供了重要的参考依据。

醋酸长链酸纤维素酯合成技术探索研究

以纤维素、醋酸酐和十二酰氯为原料在N,N-二甲基乙酰胺/氯化锂(DMAc/LiCl)溶剂体系中制备了醋酸月桂酸纤维素酯。考察了在不使用缚酸剂的条件下,反应物的加入顺序及加入量、纤维素溶液浓度、反应温度和反应时间对接枝率的影响,试验结果表明,在较优的工艺条件下,产物接枝率可达230%以上。

电磁场和表面孕育剂对K417高温合金铸态组织的影响

采用浇注后进行电磁搅拌和在模壳内表面涂孕育剂铝酸钴相结合的方法,得到了晶粒组织细化至95μm、断面等轴晶比例达到99%以上的K417高温合金全铸件。使用电子探针、扫描电镜和光学显微镜研究了晶粒细化对枝晶组织、元素枝晶偏析、析出相和缩松的影响。结果表明:晶粒细化后,晶粒形态由粗大的树枝晶向粒状晶转变。其原因为电磁场和表面孕育剂作用下熔体中结晶核心的增殖和枝晶生长的抑制,其中,增殖结晶核心主要来源于电磁搅拌作用下初生枝晶的动力折断与熔断;电磁搅拌和表面孕育剂相结合实现的晶粒细化可以大幅减轻铸件中的枝晶偏析和缩松,并使γ′相、MC型碳化物和(γ+γ′)共晶的形态和分布得到明显改善。

桐油多元醇的合成研究

以桐油为原料,利用其分子链中共轭三烯结构提高环氧键反应活性的特点,在环氧化反应中加入小分子醇类试剂,原位发生环氧键开环反应,一步合成了桐油多元醇。考察了醇类试剂种类及用量、催化剂用量、反应温度、反应时间对产物性质的影响,并对产物进行了红外光谱和核磁共振波谱分析。结果表明:正丁醇作为原位开环试剂具有良好的效果,当正丁醇用量为桐油质量的65%、催化剂85%磷酸用量为桐油质量的0.5%、反应温度为50℃、反应时间为3.5 h时,桐油多元醇的羟值(KOH)为195.4 mg/g,黏度为8 560 mPa·s。

PA6/EPDM-g-MA/HDPE共混物中EPDM-g-MA/HDPE组分间的共晶行为

在具有壳核结构的尼龙6(PA6)/马来酸酐接枝三元乙丙橡胶(EPDM-g-MA)/高密度聚乙烯(HDPE)三元共混物中,通过非等温结晶、连续自成核退火(SSA)等方法研究了HDPE相的结晶行为。研究结果表明,PA6/EPDM-g-MA/HDPE共混物形成了以PA6为基体、EPDM-g-MA为壳、HDPE为核的壳核包覆结构;相比于纯HDPE,在非等温结晶过程中PA6/EPDM-g-MA/HDPE共混物中HDPE组分在102℃附近出现了1个新的放热峰,SSA结果表明,这是由于共混物中HDPE和EPDM-g-MA分子链间发生共晶现象而导致HDPE组分结晶完善程度降低的结果。

氟表面活性剂和氟聚合物(Ⅸ)--全氟磺酸树脂和全氟磺酸离子交换膜

全氟磺酸树脂(PFAR)及其前体全氟磺酰氟树脂(PFSR),以及由其为基材制备的全氟磺酸离子交换膜(PFSIEM)是重要的氟化工产品,在氯碱工业、燃料电池、化工生产和国防安全等领域有重要应用。介绍了PFSR,PFAR和PFSIEM的发展历程、产品种类、制备方式、加工方法、表征方法和产品应用,并对其研究热点及我国在该领域的发展进行了展望。

PA6/EPDM-g-MAH/HDPE三元共混物的形态与性能

分别采用一步法和两步法制备了聚酰胺(PA)6/马来酸酐接枝三元乙丙橡胶(EPDM-g-MAH)/高密度聚乙烯(HDPE)三元共混物,研究了不同加工方法对三元共混物形态和力学性能的影响。结果表明:与一步法相比,采用两步法所制PA 6/EPDM-g-MAH/HDPE三元共混物形成了更加完善的壳-核包覆形态;用一步法所制共混物的悬臂梁缺口冲击强度为24.50 k J/m2,约为用两步法所制共混物的1/3;具有壳-核包覆形态的分散相粒子在受到应力时发生纤维化,纤维的形成能够吸收大量的断裂能以及阻止裂纹的扩展,从而提高共混物的韧性。

基于纤维素乙醇水溶液添加的微游离醛脲醛树脂制备工艺研究

以甲醛、尿素为原料,纤维素乙醇水溶液为pH调节剂和改性剂,三聚氰胺、聚乙烯醇为改性剂,合成了微游离醛脲醛树脂,并运用单因素变量控制法研究了制备工艺。研究结果表明:当n(甲醛)∶n(尿素)=1.1∶1.0,加成反应温度为60℃,反应pH为8.5~9.5,缩聚反应阶段添加10%的纤维素乙醇水溶液调节pH为4.8~5.1,反应温度为95~100℃条件下,添加w(聚乙烯醇)=0.15%和w(三聚氰胺)=5%(相对于尿素质量而言)为改性剂,合成了微游离醛脲醛树脂胶粘剂。经在杨木人造板中应用,脲醛树脂胶粘剂的性能满足E0级人造板用胶粘剂的质量要求。

酶解秸秆残渣中木质素提取方法的研究

为了综合利用酶解秸秆残渣,分别采用碱溶酸析法、高沸点醇提取法、甲酸乙酸法及碱性乙醇法从残渣中提取木质素,并对得到的木质素产品进行了傅里叶红外光谱分析、凝胶色谱分析、^(13)C NMR及~1H NMR分析等表征。实验结果表明:四种提取方法得到的木质素产品的结构相差不大;采用碱性乙醇法提取木质素收率最高(提取率93.5%,纯度94.1%),且操作简便、经济性高、适合工业化应用。

酶解玉米秸秆残渣制备聚氨酯硬质泡沫

以制备纤维乙醇得到的酶解玉米秸秆残渣为原料，采用碱性乙醇法提取木质素，然后用聚乙二醇／甘油溶液将木质素进行液化得到木质素基多元醇，并以此液化产物代替部分聚醚多元醇用于聚氨酯泡沫的合成。结果表明：碱性乙醇法得到的木质素提取率为93．5％，木质素质量分数达到94．1％；在PEG-400／丙三醇液化体系中，木质素液化率高达99．5％，液化产物羟值为360mgKOH／g；在聚氨酯合成中，木质素液化溶液对聚醚多元醇的替代量可以达质量分数47％，所得聚氨酯泡沫产品的芯密度和压缩强度分别为48．6kg／m3和212kPa，满足工业聚氨酯硬泡的国家标准。

无规聚醚多元醇化学改性木质素薄膜的制备与表征

采用无规聚醚多元醇对木质素进行了化学改性,在木质素分子结构中引入柔性多元醇分子链,通过热压法制备了聚醚多元醇改性木质素的高分子薄膜。采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、热重(TG)和动态热机械分析(DMA)等手段表征了聚醚多元醇改性木质素的结构和热力学性能。考察了木质素的质量分数、无规聚醚多元醇的数均分子量以及异氰酸官能团与体系总羟基的物质的量之比(nNCO∶nOH)对木质素薄膜力学性能的影响。结果表明:聚醚多元醇通过氨基甲酸酯化学键接到木质素分子上,改性之后其热稳定性明显提高,玻璃化转变温度为72℃;当nNCO∶nOH为1.5∶1,无规聚醚多元醇的数均分子量为1 500以及木质素质量含量为33%时,薄膜的综合力学性能最佳。

机械合金化法制备Al-Ru合金

采用纯Al粉和纯Ru粉通过机械合金化（MA）和热处理制各了含Ru50％（质量分数，下同）的铝钌合金。利用扫描电镜、差热分析和X-射线衍射等手段观察了复合粉体在MA和热处理后粉体的相组成和晶粒尺寸的变化。结果表明，MA30h后Al溶入Ru中形成无序过饱和固溶体，晶粒尺寸细化到了20nm左右。经550℃退火处理后，发生烧结现象，固溶体发生有序转变生成以Al2Ru为主的合金相，晶粒尺寸在50～60nm，保温时间对合金组成和晶粒尺寸没有太大影响。

醋酸纤维素/PET接枝共聚物的制备及性能

以低数均分子量的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、二醋酸纤维素(CDA)为原料,异孚尔酮二异氰酸酯(IPDI)为接枝剂,二月桂酸二丁基锡(DBTDL)和离子液体1-丁基-3-甲基咪唑氯盐为催化剂制备得到新型的接枝共聚物CDA-g-PET。对接枝过程进行了优化,研究了催化剂种类与接枝剂用量对接枝过程的影响,利用红外分析和广角X射线衍射分析探究了接枝机理。同时对CDA-g-PET膜进行力学性能测试,探讨了PET的加入量对CDA-g-PET膜力学性能的影响。结果表明:PET通过化学键连接接枝到CDA上,接入的PET降低了CDA的结晶性;采用DBTDL与离子液体作为联合催化剂,接枝时间由7d缩短至8h;当接枝剂IPDI的加入量,即n(IPDI)/n(PET)为1.05~1.10时CDA-g-PET无交联;随着PET含量的增加,CDA-g-PET膜与CDA膜相比拉伸强度仅降低6.55%~27.24%,断裂伸长率增加149.89%~177.81%。

二醋酸纤维素和PET接枝共聚物的合成及表征

利用二异氰酸酯将聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)接枝到二醋酸纤维素(CDA)主链上,获得了一种新的接枝共聚物。运用红外光谱(FT-IR)、差示扫描量热仪(DSC)和广角X射线衍射仪(WXRD)对二醋酸纤维素-对苯二甲酸乙二醇酯接枝共聚物(CDA-g-PET)进行表征。结果表明PET通过二异氰酸酯与二醋酸纤维素(CDA)发生了化学偶联,形成了接枝共聚物。

机械合金化-退火法制备两相区铝钌合金粉

采用机械合金化-退火法制备了钌质量分数为50%的纳米铝钌合金粉,研究了在机械合金化过程中合金粉的物相组成、平均晶粒尺寸和微观应变随球磨时间的变化规律,并分析了退火温度和退火时间对合金粉物相组成的影响。结果表明:随着球磨时间的延长,合金粉的平均晶粒尺寸不断减小,微观应变先增大后减小;球磨50 h后铝原子全部固溶于钌中,形成Ru(Al)固溶体;退火处理使Ru(Al)固溶体转变成铝钌金属间化合物,微观应变降低;550℃退火主要生成Al2Ru和Al5Ru2两种金属间化合物相,700℃退火主要生成Al2Ru、Al13Ru4和少量Al5Ru2金属间化合物相;退火时间对合金粉的物相组成影响不大。

生物可降解的聚己内酯-g-木质素薄膜的制备与性能研究

采用聚己内酯(PCL)对木质素进行酯化改性,以六亚甲基二异氰酸酯(HDI)为连接剂,异辛酸亚锡为催化剂加成聚合得到改性的木质素基-聚己内酯薄膜。通过红外光谱(FT-IR)、核磁共振(NMR)、X射线衍射表征(XRD)、热重(TG)、力学性能、接触角、紫外测试和扫描电子显微镜(SEM)对材料的结构和性能进行表征,并且考察了木质素的质量分数、HDI质量分数以及PCL的分子量对薄膜性能的影响。结果表明,PCL成功接枝到了木质素上;当木质素质量分数为27.27%时,薄膜的断裂伸长率、拉伸强度和弹性模量分别达到235.09%、24.70 MPa和262.49 MPa;紫外吸收测试表明材料具有优异的紫外屏蔽性能,在紫外光区域(290~400 nm)能屏蔽100%紫外光。

酶解秸秆残渣中木质素的提取及应用

采用碱性乙醇法从酶解玉米秸秆残渣原料中提取木质素,考察了乙醇体积分数、温度、固液比和碱质量分数对木质素提取率的影响;对提取的木质素进行了FTIR、13CNMR及1HNMR表征,并探索了木质素部分替代聚己内酯二醇用于聚氨酯薄膜的合成及降解性能研究。结果表明,在体积分数50%乙醇溶液、220℃、m(固)∶V(液)(固指固体酶解残渣原料,单位g;液指乙醇溶液体积,单位m L)=1∶20和质量分数1%NaOH溶液条件下,提取产物中木质素质量分数为94.1%,木质素提取率达到93.5%;产物的羟基含量为66.5 mg KOH/g。当添加质量分数27%的木质素和质量分数44%的聚己内酯二醇与异氰酸酯制备聚氨酯薄膜时,薄膜的拉伸强度为24.0 MPa,断裂伸长率为224%,降解率为3.3%。进一步添加适量葡萄糖提高聚氨酯薄膜的降解性能和耐水性能,降低薄膜透气性,葡萄糖质量分数为3%时薄膜60 d内的降解率达到11%。