玉米芯木质素低聚物超声波辅助制备及其表征

以玉米芯木质素为原料,通过超声波辅助解聚制备了木质素低聚物,研究解聚条件对木质素低聚物产率及相对分子质量的影响,并以凝胶渗透色谱(GPC)、红外光谱(FT-IR)、二维核磁共振谱(2D-HSQC NMR)与核磁共振磷谱(^(31)P NMR)表征木质素低聚物。研究结果表明:较优条件为在甲醇/水(4∶1,体积比)作溶剂体系,木质素与溶剂固液比200∶1(g∶L),超声波(频率40 kHz,功率240 W)处理3 h。此条件下制备的木质素低聚物的产率达到40.2%,所得木质素低聚物的数均相对分子质量(M_(n))为710,多分散指数(PDI)为1.62,保留了木质素的主要分子结构单元,同时其含总羟基10.49 mmol/g。

磺化木质素基链转移剂的合成及其在水相RAFT聚合中的应用

以玉米秸秆木质素为原料,将木质素磺化改性,再利用二硫化碳、溴乙酸甲酯对磺化木质素(SL)进行黄原酸酯功能化改性,合成了磺化木质素基链转移剂(SL-CTA),之后将其用于丙烯酰胺的水相RAFT聚合反应制备磺化木质素-丙烯酰胺共聚物(SL-g-PAM),并采用多种方法对链转移剂及共聚物进行表征。研究结果表明:相比于磺甲基化改性,芳基磺化改性的效果更好,当1 g木质素与2 g氯磺酸在25℃下反应4 h时,改性效果最佳,此时磺化木质素含S量为1.83%,M_(w)/M_(n)为1.19,含总羟基量为4.86 mmol/g,且水溶性良好。FT-IR、^(13)C NMR对磺化木质素基链转移剂的结构表征结果发现:红外谱图显示900 cm^(-1)处出现C—S伸缩振动吸收峰及1738 cm^(-1)处出现C O特征峰,^(13)C NMR谱图中δ172处出现了C S的碳原子峰,共同证明了SL-CTA的成功合成。探究丙烯酰胺的水相RAFT聚合体系中单体/链转移剂/引发剂比例、pH值及反应温度对单体转化率的影响,结果表明:单体/链转移剂/引发剂物质的量之比为500∶4∶1、pH值5、70℃下反应4 h时转化率高达98.5%。该实验条件下,聚合反应一级动力学曲线呈现了较好的线性关系,所得聚合物的相对分子质量与转化率也基本呈现一次线性关系,同时其多分散系数较低且分布相对较窄(1.13~1.43),证明了反应具有较高的可控性。

微波法制备纤维素长链酰基酯及表征

纤维素和高级脂肪酸在均相条件下借助微波辐射合成了纤维素长链脂肪酸酯。当对纤维素/月桂酸/甲苯磺酰氯反应体系进行微波辐照,反应时间从传统加热(80℃)下的24 h下降至90 s,而其产物的取代度最大为2.56,研究了原料配比、微波时间等对产物取代度(DS)、质量收率和摩尔收率的影响以及DS与产物溶解性的关系,并对产物的结构进行了表征。结果表明脂肪酸酯基接枝在了纤维素骨架上,由此制备的纤维素薄膜材料具有一定的机械性能。

超声波一步法制备纤维素氯化锂/二甲基乙酰胺溶液

运用超声波一步法制备了纤维素氯化锂／二甲基乙酰胺的离子溶液。通过调节超声波功率和处理时间，对纤维素、氯化锂和二甲基乙酰胺混合物超声波处理5—7min，并于室温下搅拌3～5h，即可获得纤维素均匀溶液；研究了超声波处理对纤维素分子及形态结构的影响，并对纤维素溶液的流变性能进行了考察。结果表明，超声波一步法具有工艺简单、易操作以及溶解时间短的特点，所得到的纤维素溶液具有高分子溶液的一般特征。

可逆加成-断裂链转移细乳液聚合法制备木质素基嵌段共聚物

以木质素黄原酸酯为链转移剂,进行丙烯酰胺(AM)的可逆加成-断裂链转移(RAFT)自由基聚合,并将得到的木质素-丙烯酰胺接枝共聚物(Lignin-g-PAM)作为大分子链转移剂,加入第二单体甲基丙烯酸甲酯(MMA)进行扩链反应制备木质素基嵌段共聚物(Lignin-g-PAM-b-PMMA)。红外光谱、核磁共振氢谱、凝胶渗透色谱、差示扫描量热及热重分析结果证实了MMA与Lignin-g-PAM反应形成了嵌段共聚物;所得Lignin-g-PAM-b-PMMA的相对分子质量显著增加,相对分子质量分布变宽,初始分解温度及最大质量损失温度提高,玻璃化转变温度介于Lignin-g-PAM与PMMA的玻璃化转变温度之间。

松香基丙烯酸酯核-壳共聚压敏胶的研制

以丙烯酸酯类为原料,采用核壳共聚合成出压敏胶乳液,讨论了核、壳乳液配比、引发剂、乳化剂、相比等因素对乳液性能的影响,并用自制的松香酯乳液对压敏胶进行了改性,得出了松香酯乳液适宜的质量分数为20%。测定了改性后的压敏胶性能,其指标为:初粘力为12(球号),持粘力为7 h,180°剥离强度每25 mm为6 N,与同类压敏胶相比较,综合性能良好。

纤维素内塑化技术研究进展

纤维素内塑化材料是通过接枝或化学修饰的方法使其内部塑化,克服在塑化和使用过程中增塑剂的迁移和流失问题,从而提高材料的综合性能。文中综述了近年来对纤维素进行酯化内增塑的研究进展,重点讨论了醋酸纤维素接枝己内酯、聚乳酸、聚乙二醇等可降解高分子的方法、途径及应用。

纤维素内塑化材料的制备及性能

用微波辐射法快速合成了纤维素长链脂肪酸酯。通过对改性产物的红外光谱及核磁共振光谱表征,证明柔性脂肪酸酯基引入了纤维素骨架。对溶液浇铸法所得薄膜材料的耐水性、玻璃化温度(Tg)、热稳定性、拉伸强度及断裂伸长率进行了分析测定,探讨了取代度对材料性能的影响。结果表明,改性材料表面具有良好的疏水性质,其接触角均在90°左右;由于柔性酯基链的引入,所制备的纤维素改性薄膜具有一定的内塑化性能。取代度为1.8的样品,其Tg为153℃,起始分解温度为198℃,断裂伸长率为50%,拉伸强度约为12 MPa,与线性低密度聚乙烯相当。

不同取代度纤维素内塑化材料的酶降解性研究

对不同取代度的纤维素月桂酸酯薄膜材料进行酶解处理,并运用高效液相色谱、凝胶渗透色谱(GPC)和扫描电镜(SEM)分别测定和观察了酶解过程产生的葡萄糖、降解前后的相对分子质量(Mr)及薄膜材料表观形貌。随着取代度(Ds)的降低,酶解液中的葡萄糖含量逐渐增加,葡萄糖得率也明显增加。GPC分析结果显示,样品经过酶解处理后其数均相对分子质量(Mn)减少,重均相对分子质量(Mw)增大,说明该类材料的酶降解主要是小分子质量成分的瓦解和流失。SEM图片中的薄膜表面均有斑点和凹洞出现。上述结果说明所得纤维素衍生物具有一定的酶可降解性。

土壤团聚体与微生物相互作用研究

土壤团聚体是土壤生态系统中重要的组成部分,影响着土壤的物理、化学和生物学性质,它的形成是生命和非生命物质共同作用的结果,其中微生物是形成土壤团聚体最活跃的生物因素。土壤团聚体和微生物是不可分割的,前者是后者存在的场所,后者是前者形成的主要因素。土壤微生物通过直接改造或物理缠绕、分泌有机物或者改变土壤疏水性等机制影响土壤有机质的分异和土壤团聚结构的形成和稳定;同时,土壤团聚结构的动态变化又反馈控制土壤微生物活动和土壤有机质组分的分异作用,使得土壤团聚结构-土壤有机质组分-微生物群落结构的动态变化之间存在耦合作用。该文首先综述了微生物在土壤团聚体形成中的作用,发现不同种类的微生物对不同粒级团聚体的形成和稳定机制不同,真菌对大团聚体的形成和稳定性起重要作用,来自于植物和微生物的多糖在土壤微团聚体的形成和稳定中起关键作用;其次,微生物在不同粒径团聚体中的组成和分布不同,大团聚体中以真菌为主,微团聚体中以细菌为主;最后探讨了目前应用广泛的研究团聚体中微生物的技术手段和未来研究思路,以期为今后的科学研究提供理论和方法上的指导。

水热法碱活化生物质乙醇木质素的化学结构变化

为了提高生物质乙醇木质素的反应活性,采用水热法在四种不同碱性条件下对生物质乙醇木质素进行催化活化处理。运用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、核磁共振氢谱(1 H-NMR)、凝胶色谱(GPC)和有机元素分析手段研究了生物质乙醇木质素被四种碱(NaOH,KOH,K2CO3和Na2CO3)催化活化前后木质素的化学结构以及组分变化。FTIR结果表明生物质乙醇木质素碱经处理后,木质素的酚羟基特征吸收峰1 375cm-1都有明显增大趋势,醚键振动吸收峰1 116cm-1减弱,1 597和1 511cm-1处苯环骨架振动吸收峰强度变化很小;1 H-NMR分析结果表明酚羟基含量都有增大趋势,增加顺序为:KOH>NaOH>K2CO3>Na2CO3,其中KOH处理后的木质素酚羟基含量增加量为原木素的170%。这由于离子半径大的钾离子更容易与木质素β—O—4醚键上的氧形成加和物,进而发生醚键断裂反应,生成新的酚结构衍生物。GPC表明生物质乙醇木质素碱处理后分子量分布向低分子区域扩展,数均和重均分子量减小。元素分析结果显示木质素经过水热反应处理后,C含量都有所增加,而H和O含量则降低了,表明木质素经水热反应处理过程中有脱羧基作用,同时蛋白质的含量也有所降低,提高了木质素的纯度。这都有利于直接将木质素用于制备酚醛树脂胶黏剂。

醋酸丙酸纤维素的合成及结构研究

采用非均相催化酯化法合成了醋酸丙酸纤维素（CAP），对合成的CAP的^13C NMR图谱进行了分析，分别得出了CAP的乙酰基和丙酰基的取代度，并与化学滴定方法进行了对比。采用IR、凝胶渗透色谱（GPC）、X射线衍射和差示扫描量热法（DSC）等检测手段对产物的结构和性能进行了表征。结果表明，与纤维素相比，所合成的CAP的晶型发生了明显的变化，结晶度从68％降到了30％-40％，玻璃化转变温度为150℃左右。纤维素的酯化使其具有改善的塑化性能。

甲醛/苯酚配比对可发性甲阶酚醛树脂性能的影响研究

以苯酚、多聚甲醛、甲醛溶液为原料,NaOH为催化剂,采用逐步共聚的聚合工艺,制备可发性甲阶酚醛树脂,采用环保型发泡剂、匀泡剂、实验室自制复合酸固化剂制备阻燃保温酚醛泡沫材料。研究了甲醛/苯酚配比(物质的量之比即F/P)进行单因素分析,对可发性甲阶酚醛树脂的物理性能、有毒物质残余量、分子结构和活性的影响以及与树脂可发性的关系。结果表明,当F/P=2.0时,可发性甲阶酚醛树脂的粘度为2 680 mPa.s,游离甲醛含量为0.75%,游离苯酚含量为2.3%,羟甲基含量为34.83%,泡沫表观密度为0.050 7 g/cm3。

土壤团聚结构变化的关键控制过程研究进展

土壤团聚结构影响着土壤中养分和水分的含量及作物的生长状况,是表征土壤肥力状况的重要指标。土壤团聚结构的形成、稳定和破坏过程成为土壤学科领域关注的热点问题。本文综述了土壤有机质及土壤微生物与土壤团聚结构的关系、影响土壤团聚结构的非生物因素、预测土壤团聚结构变化的模型建立等方面的研究进展,并展望了未来研究方向。图1,参86。

微波辅助木质素脱甲基化改性及结构表征

为提高木质素的反应活性,采用微波辅助加热方式,在HBr/十六烷基三正丁基溴化磷(HBr/TBHDPB)体系下对木质素进行脱甲基化改性。考察了HBr用量、反应温度、反应时间和催化剂用量对木质素改性反应的影响。通过紫外光谱(UV)、核磁共振氢谱(1H NMR)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、凝胶渗透色谱(GPC)和元素分析等手段研究了木质素改性前后的官能团及分子质量变化,并由羟甲基化反应和曼尼希反应分析了木质素改性前后的活性变化。结果表明:木质素在微波辅助加热条件下,HBr用量为20 mmol/g,催化剂TBHDPB用量为木质素质量的2%,95℃反应1 h,制备的改性木质素含酚羟基为4.95%,相比原料木质素提高了32.71%,甲氧基为6.11%,相比原料木质素降低了20.44%。与甲醛反应的活性提高了18.15%,胺基侧链增加了7.54%。UV、1H NMR和FT-IR分析也表明,改性木质素的酚羟基含量增加,甲氧基含量降低。

聚丙烯酸酯微球的制备及其增韧聚乳酸的研究

采用预乳化-半连续种子乳液聚合法,以丙烯酸丁酯(BA)和甲基丙烯酸甲酯(MMA)为主要单体(核层单体BA与MMA的质量比为9∶1;壳层单体BA与MMA的质量比为1∶9)合成了不同核层交联程度的聚丙烯酸酯微球(ACR),将其干燥后对聚乳酸(PLA)改性。研究了核壳型ACR的添加量及其核层交联程度对PLA力学性能的影响。结果表明,PLA的抗冲击强度随着ACR添加量的增加而增大,添加量为10%时增韧效果最好,抗冲击强度是纯的PLA的1.5倍,断裂伸长率由2%提高到11%,拉伸强度下降不大;随着核层交联剂用量的增加,PLA/ACR共混物的拉伸强度较纯的PLA下降很小,抗冲击强度明显升高,当核层交联剂添加量为4%时增韧效果最好,共混物的抗冲击强度是纯的PLA的3倍,拉伸强度仅下降了7%。

松香季戊四醇酯聚氧乙烯醚的表面活性研究

合成了不同聚合度的松香季戊四醇酯聚氧乙烯醚 (RPEO)。测定了产物的表面物理化学性能 :表面张力 (δ) (34.4～ 4 0 .5 )× 10 -5N/cm ,临界胶束浓度 (CMC) 2 6～ 6 5mmol/L ,钙皂分散指数 (LSDP) 4 .2 %～ 17.5 % ,对松节油乳化力 (EP) 5 8～ 184s ,浊点 (CP) 38～ 75℃。研究了环氧乙烷 (EO)聚合度 (n)对产品表面物理化学性能的影响 ,随着n的增加 ,δ先下降 ,然后逐渐上升 ,CMC、钙皂分散力、CP、EP逐渐升高。

豆粕基木材胶黏剂的复合改性与性能研究

采用水性聚酰胺、乙二醛和异腈酸酯对豆粕蛋白粉进行复合改性制备无甲醛木材胶黏剂,并对复合胶黏剂的黏度、接触角和胶合强度进行了研究。结果表明:复合改性可显著降低豆粕基胶黏剂的黏度和接触角,增强胶黏剂在木材表面的润湿性,改善涂布性能。复合改性最佳pH值在大豆蛋白的等电点附近,当复合改性剂添加量为10%水性聚酰胺/4%异腈酸酯、10%水性聚酰胺/2%乙二醛或10%水性聚酰胺/1%乙二醛/1%异腈酸酯时,胶合强度都达到0.7MPa以上,满足国家Ⅱ类胶合板使用要求。

环保无卤阻燃剂对酚醛泡沫塑料性能影响(英文)

以苯酚(4.26 mol)、多聚甲醛(7.28 mol)、甲醛(1.24 mol)为原料,NaOH为催化剂,采用逐步共缩聚的合成工艺,制备高固含量甲阶酚醛树脂,选择3种环保型无卤阻燃剂(APP、MP、LM-NPP 8081)复合酚醛树脂制备酚醛泡沫,通过测试泡沫力学性能、阻燃性能、易碎性、耐热性能和导热性能等,研究阻燃剂的种类及添加量对酚醛泡沫性能影响。结果表明:3种阻燃剂都能明显提高泡沫的阻燃性,对泡沫的耐热性能和导热系数的影响不是很显著。当阻燃剂添加量为8%时,阻燃剂复合的酚醛泡沫的机械性能较优,并且MP复合酚醛泡沫的综合性能较好,此时MP复合泡沫的氧指数为55.22%,压缩强度为0.30 MPa,弯曲强度为0.28 MPa,掉渣率为34.40%,导热系数为0.045 W/(m.K),300℃残炭量87.50%,600℃残炭量61.12%。结果表明3种阻燃剂中MP是一种较适合酚醛泡沫体系的阻燃剂。

丁腈橡胶粉改性酚醛树脂泡沫的性能与微观结构研究(英文)

应用丁腈橡胶粉(NBRP)对酚醛树脂进行改性,再与其他助剂复合在70℃制备改性酚醛泡沫材料。分析了NBRP的改性方式对酚醛泡沫材料性能的影响,进一步讨论了NBRP前期改性加入量对酚醛泡沫机械性能、易碎性能、燃烧性能和泡孔微观结构的影响。研究表明:NBRP前期改性酚醛泡沫性能优异,其中添加量2%时综合性能最佳,这为丁腈橡胶粉改性酚醛树脂提供了科学依据。