新型橡胶助剂——高沸醇木质素的研制

采用1,4 丁二醇水溶液为溶剂的高沸醇溶剂法,从松木、稻草等原料制备纤维素与高沸醇木质素。使用上述原料,在190～220℃的1,4 丁二醇水溶液中蒸煮1～3h后,分离反应产物,得到固体纤维素与高沸醇木质素-丁二醇溶液。不溶于水的高沸醇木质素通过加水沉淀的方法,从反应后的液体混合物中分离。从松木和稻草制备沸醇木质素的得率分别大于25%和11%。从松木中提取的沸醇木质素的w(灰分)=0 6%,而传统造纸黑液制得木质素磺酸钙的w(灰分)=21 4%。沸醇溶剂法是一种节能、无污染的制备纤维素与木质素的好方法。高沸醇木质素具有较高的反应活性,可以与甲醛反应,形成木质素改性树脂。添加高沸醇木质素改性树脂可以改善NBR橡胶的性能,尤其是扯断伸长率从270%提高到540%,其改性效果优于木质素磺酸盐改性树脂(扯断伸长率330%)。沸醇木质素是一种新型的橡胶添加剂,有良好的应用前景。

甘蔗渣高沸醇木质素光谱分析与结构测定

甘蔗渣高沸醇(HBS)木质素是高沸醇溶剂法制浆过程中得到的高分子材料。从红外谱图显示,在1 700和1 328 cm-1处存在吸收峰值,说明HBS木质素存在非共轭羰基作用。紫外谱图在201 nm处存在n→π*电子跃迁。表明有较大的不饱和性。从1H NMR图谱中看出存在明显的紫丁香基苯和愈疮木基环结构。实验测定了甘蔗渣HBS木质素的元素组成和甲氧基含量,并计算得到经典的C9结构模型。其结构形式为C9H9.79O2.58(OCH3)0.75。其重均分子量测定结果为2 674 g.mol-1。

高沸醇木质素的研究进展

高沸醇木质素是采用高沸醇溶剂法从植物原料中提取的木质素,具有纯度高、化学活性强等特点。介绍了高沸醇木质素的制备、结构以及应用基础研究的最新成果,尤其是高沸醇木质素环氧树脂、聚氨酯和聚合物改性材料方面的进展,展望了高沸醇木质素的应用前景。

高沸醇溶剂法制备松木纸浆和木质素

高沸醇溶剂(HBS)法是一种适用于从木材、草木秸秆类原料制备纤维素与木质素,且具有节能、环保等众多优点的好方法.采用1,4-丁二醇水溶液为溶剂的高沸醇溶剂法,在200~220℃、浓度为76.3%~85.2%的条件下,添加少量催化剂对松木进行蒸煮1~3 h,制备得到纤维素与木质素.分析结果表明,HBS木质素的活性保持较好,适当改性后可应用于多种行业,而纤维素仍可应用于造纸生产.回收的高沸醇溶剂可作为制浆溶剂循环使用.

酶解木质素改性酚醛树脂胶黏剂的研究

利用秸秆发酵制备能源酒精的残渣中提取的酶解木质素(EHL),部分代替苯酚合成改性酚醛树脂胶,并热压制得胶合板。测定了胶合板的胶合强度,改性树脂胶的黏度、固含量、水混合比、可被溴化物、游离酚、游离醛等性能指标。结果表明:木质素替代量达20%时,各项性能仍能基本达到国家标准Ⅰ类板的要求,特别是耐水性十分良好,水煮两次后胶合强度仍远大于国家标准Ⅰ类板≥0.7MPa的要求。

木质素液化多元醇改性酚醛树脂胶粘剂的合成与性能

以聚乙二醇400为主液化试剂,丙三醇为辅助液化剂,浓硫酸为催化剂对酶解木质素进行液化,得到了酶解木质素液化多元醇,将其替代部分苯酚与甲醛合成了改性酚醛树脂胶粘剂。采用红外光谱对酶解木质素液化多元醇和改性胶粘剂的结构进行了表征和分析,并对胶粘剂的性能进行了测定。结果表明,当酶解木质素液化多元醇替代苯酚的质量分数为10%-25%时,胶粘剂的固含量、pH值、胶合强度、游离醛含量和游离酚含量都能满足国标GB 9846.1-12-88的要求,且液化多元醇添加量增大时,固含量升高,pH值降低,湿强度先降低而后增大,干强度先增大而后快速降低。

高沸醇木质素聚氨酯的合成及其性能

利用高沸醇（High Boiling Solvent，HBS）木质素替代部分聚醚二元醇直接与甲苯二异氰酸酯（TDI）合成聚氨酯。对木质素聚氯酯样片的力学性能和耐溶剂性能进行了研究，并进行了热重（TG）分析。结果发现，当w（木质素）〈10％时，聚氨酯有良好的弹性。而拉伸强度低于10MPa；w（木质素）=15％～25％时，聚氨酯的拉仲强度提高到16MPa或更高，其溶胀质量增加率降到84％以下；木质素聚氨酯的拉伸强度随n（NCO）／n（OH）值的增大而迅速增强；当w（木质素）〉30％时，无论n（NCO）／n（OH）值为多少都得到了硬、脆的聚氨酯；采用相对分子质量较低的聚醚二元醇合成的木质素聚氨酯的拉伸强度可提高到36MPa以上，其断裂伸长率并不明显降低．甚至在n（NCO）／n（OH）〈1．6时反而更高，而溶胀质量增加率则降到1．25％。热重（TG）分析表明，HBS木质素的引入提高了聚氨酯的耐热性，其400℃以下的分解百分率下降了12．94％。

壳聚糖镍和壳聚糖镧配位聚合物的配位数研究

从ＩＲ、ＥＳＲ 和ＸＰＳ的测试结果可知，Ｎｉ２ ＋ 或Ｌａ３＋ 与壳聚糖（ＣＳ） 链节单元上的氨基Ｎ 和仲羟基Ｏ发生配位反应，形成ＣＳ－ Ｎｉ２ ＋ 或ＣＳ－ Ｌａ３ ＋ 配位聚合物膜。通过电导率研究其配位数，发现Ｎｉ２ ＋ 或Ｌａ３ ＋ 可与壳聚糖的３ 个或５ 个链节单元配位。根据以上的实验可推定中心离子Ｎｉ２＋ 与壳聚糖３ 个链节单元上的氨基Ｎ 和仲羟基Ｏ 结合，形成六配位的ＣＳ－ Ｎｉ 配位聚合物；Ｌａ３ ＋ 与壳聚糖５ 个链节单元上的氨基Ｎ 和仲羟基Ｏ配位形成十配位的ＣＳ－ Ｌａ 配位聚合物。从ＩＲ、ＥＳＲ 和ＸＰＳ的测试结果可知，Ｎｉ２ ＋ 或Ｌａ３＋ 与壳聚糖（ＣＳ） 链节单元上的氨基Ｎ 和仲羟基Ｏ发生配位反应，形成ＣＳ－ Ｎｉ２ ＋ 或ＣＳ－ Ｌａ３ ＋ 配位聚合物膜。通过电导率研究其配位数，发现Ｎｉ２ ＋ 或Ｌａ３ ＋ 可与壳聚糖的３ 个或５ 个链节单元配位。根据以上的实验可推定中心离子Ｎｉ２＋ 与壳聚糖３ 个链节单元上的氨基Ｎ 和仲羟基Ｏ 结合，形成六配位的ＣＳ－ Ｎｉ 配位聚合物；Ｌａ３ ＋ 与壳聚糖５ 个链节单元上的氨基Ｎ 和仲羟基Ｏ配位形成十配位的ＣＳ－ Ｌａ 配位聚合物。

化学聚合法制备电容器用聚吡咯

采用化学聚合法制备电容器用聚吡咯,研究了不同的氧化剂和掺杂剂对PPY电导率的影响,并利用TGA,DSC,FT-IR等分析手段,对聚吡咯的热老化性质进行研究,结果表明聚吡咯在有氧条件下热老化比无氧时快很多.

高沸醇木质素及其衍生物对菠萝蛋白酶的吸附

通过曼尼希反应和室温相分离方法合成了高沸醇木质素胺和高沸醇木质素酚衍生物,并探讨了它们对菠萝蛋白酶的吸附特性.结果表明,引入了胺基和酚羟基的高沸醇木质素衍生物对菠萝蛋白酶的吸附性能有很大的提高,吸附能力为HBS木质素胺>HBS木质素酚>HBS木质素,而且吸附后的菠萝蛋白酶活性仍保持在较高的水平,高沸醇木质素衍生物有望成为菠萝蛋白酶的浓缩吸附剂或固定化的载体.

木质素及其衍生物对酶的吸附

研究了高沸醇木质素、高沸醇木质素酚、高沸醇木质素胺和木质素树脂对菠萝蛋白酶和木瓜蛋白酶的吸附性能,结果表明:这几种木质素类吸附剂都可以吸附菠萝蛋白酶和木瓜蛋白酶;经改性的高沸醇木质素胺和高沸醇木质素酚的吸附性能优于高沸醇木质素和木质素树脂,且吸附后的酶还能保持较高的活性,高沸醇木质素衍生物有望成为菠萝蛋白酶和木瓜蛋白酶的浓缩吸附剂或固定化的载体。

12-钼磷酸与聚乙烯醇固容体的光致变色及其稳定性

以ESR,XPS,IR和UV-vis等手段,研究12-钼磷酸与聚乙烯醇黄色固容体的光致变色及其稳定性.由测试结果得知,该固容体的光致变蓝色是因其在紫外光照射下的光化学反应产物多价钼(Ⅵ,Ⅴ,Ⅳ)配合物呈蓝色,而另一种产物带部分羰基的聚乙烯醇为无色所致.随着它们的生成,后者产物因具有螺旋状结构能与前者产物发生包合作用,从而提高光致变色的稳定性.

高沸醇木质素环氢树脂-水泥砂浆复合材料的研制

高沸醇木质素具有较多的酚羟基,其化学反应活性较高,在室温下能代替双酚A与环氧氯丙烷直接反应生成木质素环氧树脂。利用水泥水化过程中产生的Ca(OH)2作催化剂,使高沸醇木质素与环氧氯丙烷发生环氧化反应,形成木质素环氧树脂-水泥砂浆复合材料,实验结果表明高沸醇木质素基环氧树脂对水泥砂浆有明显的增韧效果。

玉米秸秆发酵残渣中木质素的分离与性质研究

采用2种方法从玉米秸杆发酵制备乙醇的残渣中得到酶解木质素,酶解木质素的得率为25%～35%.研究了酶解木质素的性质,其可溶解于1,4-丁二醇、苯酚和碱性水溶液,但不溶于水,红外光谱与磨木木质素的相似,具有较高的化学活性,能够直接与醛、环氧氯丙烷或异氰酸酯等反应,形成酶解木质素的改性衍生物.

海藻酸铜膜表面的配位结构及催化MMA聚合的性能

将海藻酸钠(SA)与CuCl_2·2H_2O反应得到一种配位聚合物海藻酸铜(Cu-An).以ESR、电导率、IR和XPS方法对此配位聚合物进行表征,确定了组成与结构;同时研究了甲基丙烯酸甲酯(MMA)在该配位聚合物膜、HSO_3^-和水体系催化引发作用下的聚合反应历程.结果表明,配位聚合物的中心离子Cu^(2+)与两个海藻酸(An)链节单元上的两个羧羟基氧原子和两个离解氢原子的羧羟基氧原子以共价型配位,配位数为4.MMA在上述的催化引发体系中是按照自由基加聚反应历程进行聚合的,PMMA呈无规结构.Cu-An在催化引发体系中起着催化剂的配位催化作用.

脲醛改性酶解木质素对丁苯橡胶阻燃性能的影响

以脲醛改性酶解木质素配合自制的微胶囊红磷(MRP)制得高分子膨胀阻燃剂,用傅里叶变换红外光谱和差示扫描量热法对其进行了表征,并将其添加到丁苯橡胶(SBR)中,研究了SBR的阻燃性能和力学性能。结果表明,脲醛改性酶解木质素在280℃附近出现了1个较强的吸热峰;随着改性酶解木质素或MRP用量的增加,SBR的阻燃性能提高;当改性酶解木质素用量为60份、MRP用量为10份时,或当改性酶解木质素用量为40份、MRP为12份时,SBR的阻燃级别均可达到FV-0级;SBR/改性酶解木质素/MRP共混物的燃烧残渣表面生成了连续而致密的炭层,孔洞很少且细小。当改性酶解木质素用量为40份时,SBR硫化胶具有最佳的拉伸性能;当MRP用量为10份时,SBR硫化胶的综合性能较好。

高沸醇木质素对苯酚吸附的研究

采用4-氨基安替比林分光光度法测定苯酚的浓度,测定高沸醇木质素在不同浓度、不同温度和不同pH值的条件下吸附苯酚数据。结果表明,高沸醇木质素对苯酚的吸附量随着苯酚初始浓度的升高而升高,随着温度的升高而降低,随着pH值的升高而降低。高沸醇木质素和焦木素对苯酚的吸附比较表明,高沸醇木质素具有更好的吸附性能。利用高沸醇木质素的吸附性能处理含酚污水可以有效解决除酚问题,同时充分利用木质素资源。

酶解木质素的分离与结构研究

采用两种方法从酶解玉米秸秆制备能源酒精的残渣中分离得到酶解木质素。根据不同的分离条件,酶解木质素的得率为20%～35%。应用UV、FT-IR、GPC和13C-NMR研究了不同分离方法的酶解木质素的结构特性。结果表明,所分离的酶解木质素分子量较小,在结构上较好地保留了各种活性基团。与木质素磺酸钙相比,酶解木质素的红外图谱中多了1700cm-1和1328cm-1峰,说明酶解木质素存在非共轭羰基作用。紫外图谱在210nm,280nm和310nm附近有峰值出现,说明其具有木质素的基本结构特征,且结构上有很大的不饱和性。由13C-NMR图谱解析可知,所提取酶解木质素为GSH型木质素,主要以β-O-4、β-5、β-1的结构存在。以氢氧化钠作为萃取剂的酶解木质素提取率比有机溶剂高。酶解木质素的有效利用将提高酶解玉米秸秆制备能源酒精的经济效益。

溶剂型木质素在高分子合成和改性中的应用

溶剂型木质素(Organosolv lignin)与传统木质素盐类相比具有反应活性基团含量高、容易提纯以及不含任何含硫杂质等优势,论文着重介绍了溶剂型木质素的制备、结构特点以及近几年来在高分子合成和改性领域的研究进展,并对其发展方向作了总结。

盐酸掺杂微／纳米结构聚苯胺的制备

以盐酸为掺杂剂,采用无模板化学氧化聚合法,制备了高聚合回收产率(90%)的微/纳米结构导电聚苯胺。通过场发射扣描电子显微镜、透射电子显微镜、傅里叶变换红外光谱、紫外-可见光谱和四探针技术对聚苯胺的形貌、结构和性能进行了表征。实验结果表明,苯胺在1.0 mol/L盐酸水溶液中0℃反应24 h(无搅拌),可制得直径为30～43 nm、长度为186～600nm的聚苯胺纳米纤维;当聚合反应时间为72h时,可得到直径为43～57nm、长度为0.86～1.43μm的聚苯胺纳米纤维和外直径为1.2～2.2μm的纳米纤维自组装聚苯胺微球。盐酸掺杂微/纳米结构聚苯胺的导电性良好,室温电导率可达5.0 S/cm,且在不同溶剂中表现出明显的溶致变色性能。