木质素填充改性SBS弹性体的热氧老化性能

采用溶液浇铸的方法制备了玉米秸秆木质素填充改性的苯乙烯/丁二烯/苯乙烯嵌段共聚物(SBS)材料。利用力学性能测试、动态力学分析、傅里叶变换红外光谱及X射线光电能谱等方法研究了木质素填充改性对SBS热氧老化性能的影响。力学性能测试结果表明,与未改性的SBS弹性体相比,在相同的热氧老化时间下,木质素填充SBS弹性体拉伸强度的降幅由74.53%降至67.37%,断裂伸长率的降幅由72.89%降至46.45%;动态力学分析表明,木质素的添加有效减缓了SBS低温玻璃化转变温度的变化;红外光谱和X射线光电能谱分析表明,木质素的填充减缓了热氧老化造成的含氧基团含量增加的幅度。SBS弹性体中玉米秸秆木质素的填充可以起到防老化的效果。

木质素填充改性SBS弹性体的性能

以玉米秸秆木质素为填充剂,利用溶液浇铸的方法制备了不同木质素填充的苯乙烯/丁二烯/苯乙烯嵌段共聚物(SBS)膜材料,借助力学性能测试以及动态力学分析(DMA)、锥形量热分析等手段,研究了木质素的填充对SBS力学性能和燃烧性能的影响。拉伸试验结果表明,木质素的填充能使SBS的力学性能提高,在木质素质量分数为6%时,SBS膜的拉伸强度可达到22.8MPa,断裂伸长率可达2400%,比未添加木质素时分别增加了32%和15%。DMA分析表明,木质素填充SBS后,弹性体的模量和玻璃化转变温度提高。锥形量热分析可以看出,木质素的添加降低了SBS燃烧过程中的总热释放量,并且使燃烧后的烟量减少;加入木质素后,SBS燃烧过程的质量损失变得缓慢,木质素的填充提高了SBS弹性体的阻燃性能。

木质素共混改性聚氨酯胶粘剂的研究

将木质素与聚酯多元醇共混,制备了木质素共混改性聚氨酯胶粘剂。研究了不同催化剂下木质素的含量对聚氨酯胶粘剂室温和高温剪切强度的影响,并采用TG对木质素改性聚氨酯胶粘剂的热稳定性进行了分析。结果表明,采用二月桂酸二丁基锡和三亚乙基二胺的混合催化剂,木质素改性聚氨酯胶粘剂的室温剪切强度最高可达到19.13 MPa,聚氨酯胶粘剂中引入木质素可以明显提高其高温剪切强度;木质素共混改性聚氨酯胶粘剂的热分解分为2个阶段,木质素的加入使得改性聚氨酯胶粘剂第1阶段最大分解温度有所提高,热分解剩余物有所增加。

处理温度对酶解木质素改性环氧树脂性能的影响

将玉米秸秆酶解木质素与双酚A环氧树脂混合,在不同温度下预处理一定时间,用以改性环氧树脂。通过改性后树脂黏度、固化反应过程、固化后树脂的玻璃化转变温度、凝胶含量以及老化不同时间后树脂力学性能的测试,研究了处理温度对酶解木质素改性环氧树脂性能的影响。结果表明,改性后环氧树脂的黏度随处理温度的提高而增加,改性树脂/聚酰胺混合体系的固化峰值温度随处理温度的提高而降低;玻璃化转变温度和凝胶含量随处理温度的提高而增大;高温预处理的改性树脂固化物的弯曲强度均有不同程度的提高,老化后,材料的弯曲强度先升高,后降低,冲击强度则随老化时间的延长呈现持续降低的趋势。

纤维素的活化方法研究进展

纤维素具有较强的分子内和分子间氢键,制约了纤维素的应用。为了提高纤维素的反应活性和可及度,需要对其进行活化处理。从化学活化、物理活化和物理-化学联合活化3方面综述了纤维素活化方法的研究进展,阐明了各种活化方法的作用机理,并对近期纤维素活化处理的研究成果进行了总结,在实际应用中应按不同的工艺需要选择不同的活化方法。

木粉增强木质素/环氧树脂复合材料的制备与力学性能

将玉米秸秆酶解木质素和双酚A环氧树脂共混,利用低相对分子质量聚酰胺作为固化剂,采用热压工艺制备了一种木粉增强的交联型木质素/环氧树脂复合材料,研究了热压温度、热压压力以及木粉的加入对复合材料力学性能的影响。研究结果表明,随着热压温度和热压压力的增加,木粉增强木质素/环氧树脂复合材料的弯曲强度和冲击强度均先升高而后降低,在120℃热压温度、8MPa热压压力下复合材料的力学性能达到最佳。随着木粉含量的增加,复合材料的弯曲强度和冲击强度均升高;木粉的粒径也对复合材料的力学性能有较大影响;综合考虑复合材料的力学性能,优选加入40～80目的木粉,木粉的含量为20%。

木质素在聚氨酯领域中的应用

木质素是植物界中仅次于纤维素的第二大可再生资源,含有多种官能团,如醇羟基、酚羟基、羰基、甲氧基、羧基等,因此木质素被广泛用于环氧树脂、聚氨酯、酚醛树脂等高分子材料中。聚氨酯领域是木质素应用的一个重要领域,重点综述了木质素在聚氨酯薄膜、聚氨酯弹性体、聚氨酯泡沫、聚氨酯胶黏剂方面的国内外学者的研究成果。

木质素基聚酯多元醇的合成与表征

木质素是植物界中仅次于纤维素的第二大可再生资源,但其利用率较低,大多数被焚烧掉,对环境产生污染。利用癸二酸、乙二醇、丙三醇和木质素合成木质素基聚酯多元醇。讨论了合成温度、木质素含量对所合成多元醇的羟值、酸值、耐热性和结晶度的影响。实验结果表明:适宜的合成温度为160℃;随着木质素含量的增加,多元醇的羟值和酸值也增加,结晶度则随着木质素含量的增加而降低;合成的木质素基聚酯多元醇有良好的耐热性,完全可以用于聚氨酯胶黏剂的制备。

CONE法研究玉米秸秆木质素对环氧树脂的阻燃作用

采用CONE(锥形量热仪)法评价了玉米秸秆木质素对环氧树脂的阻燃性能。结果表明,当热辐射功率为50k W·m-2时,与未改性的环氧树脂固化物相比,木质素的添加有利于环氧树脂燃烧成炭,缩短有焰燃烧的时间;热释放速率前期有所降低,后期稍有提高;总热释放量在燃烧后期稍有增加,总烟释放量变化不大,有效燃烧热值有所降低。木质素的加入降低了环氧树脂热解产生可燃物的速度,使其质量损失减小。添加木质素有助于提高环氧树脂的阻燃性能。

木质素在环氧树脂领域中的应用

木质素作为一种天然的多酚聚合物,是仅次于纤维素的第二大可再生资源。工业木质素主要源自造纸废液和生物炼制制备乙醇的副产物,大部分被用做燃料,不但污染环境,而且造成极大的资源浪费。因此,各国越来越重视木质素在各个领域中的研究应用。从合成环氧树脂以及对环氧树脂的改性两方面综述了国内外学者关于木质素在环氧树脂方面应用的研究成果。

木质素基聚氨酯密封胶的制备与表征

木质素是一种含有羟基的三维网状天然高分子,因其存在醇羟基和酚羟基,被广泛用于聚氨酯领域。采用木质素与聚醚二元醇,制备了木质素基聚氨酯密封胶。对合成的木质素基聚氨酯预聚体进行了FT-IR和TG分析,并探讨了木质素与聚醚二元醇的羟基比对预聚体性能的影响以及Ca CO3和潜固化剂对木质素基聚氨酯密封胶性能的影响。结果表明:木质素基聚氨酯密封胶预聚体中木质素与二元醇羟基物质的量比为2∶1时,拉伸强度可达2.38MPa、断裂伸长率为576%。聚氨酯密封胶中引入木质素使得聚氨酯密封胶在热分解初期热失重量较高,但后期热分解的剩余物保留率高。在木质素基聚氨酯密封胶加入不超过50%碳酸钙时,随着碳酸钙添加量的增加断裂伸长率降低,拉伸强度则随着碳酸钙添加量的增加而增加。噁唑烷类潜固化剂能够有效降低单组分湿固化聚氨酯密封胶在固化时胶层中的气泡。

木质素对SBS弹性体不同温度下热氧老化性能的影响

以苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SBS）、玉米秸秆木质素为原料，以二氧六环为共溶剂，采用溶液浇铸的方法，制备了木质素填充的SBS弹性体膜材料。利用力学性能测试以及动态力学分析（DMA）、红外光谱分析和X射线光电子能谱（XPS）分析等方法，研究了木质素对SBS不同温度下热氧老化性能的影响。实验结果表明：在140-160℃温度范围内，老化2h后，木质素填充的SBS弹性体相比于未改性SBS拉伸强度的降幅由38．57％降至16．29％，断裂伸长率的降幅由35．96％降至8．30％；橡胶段玻璃化转变温度降幅由7．06％降至2．32％。木质素的添加有效减缓了高温热氧老化造成的SBS橡胶段玻璃化转变温度的变化以及SBS表面氧元素含量增加的幅度。木质素对SBS的填充起到了防老化的作用，提高了SBS的耐老化性能。

竹粉增强木质素-环氧树脂复合材料的力学性能

采用热压成型工艺制备了竹粉增强的木质素-环氧树脂复合材料，探讨了竹粉的添加量及其粒径对复合材料力学性能及热机械性能（DMA）的影响。研究结果表明，随着竹粉含量的增加，复合材料的弯曲强度与冲击强度均增大；粒径适中（40-80目）的竹粉增强的木质素-环氧树脂复合材料的弯曲强度和冲击强度最佳。随着竹粉含量的增加，复合材料的初始储能模量逐渐增大，玻璃化转变温度先升高而后降低；粒径适中（40～80目）的竹粉的添加对材料初始储能模量的提升有利。适当提高木质素一环氧树脂复合材料的交联密度，可以得到更好的力学性能。