木质素与聚对苯二甲酸丁二酯的共混及相容性研究

利用微型双螺杆共混仪研究了木质素与聚对苯二甲酸丁二酯的共混过程。热力学分析和红外光谱分析表明:木质素与聚对苯二甲酸丁二酯共混体系有较好的相容性,主要原因是木质素与聚对苯二甲酸丁二酯间有强的氢键形成。

纤维素/聚乙二醇共混物中组分比例的变化对共混物Tg的影响规律及模型

应用DSC方法和经典的高分子共混物经验方程估算了纤维素/聚乙二醇共混物的玻璃化转变温度(Tg),并研究了Tg与两组分比例之间的关系。结果显示:该共混物的Tg随纤维素比例增加而降低,且明显低于两个独立组分的Tg,其规律为:Tg=A-B×Ln(WCell/WPEG)。与文献介绍的一些经典的高分子共混物Tg估算公式,如:Fox方程、Gordon-Taylor方程和Kwei方程相比较发现,其中惟有Fox方程似乎比较接近DSC实验导出的模型。

壳聚糖在醋酸溶液中的溶解行为及动力学模型

用电导和粒度测试两种方法研究了壳聚糖在醋酸溶液中的溶解行为。结果显示:醋酸浓度、溶解温度和壳聚糖样品本身的脱乙酰度及分子量都会影响壳聚糖的溶解,但溶解初期壳聚糖因吸附醋酸根离子而产生聚集现象。一般情况下,温度高有利于壳聚糖的溶解。当壳聚糖脱乙酰度非常高,分子量差距又并不是非常大时,前者将对溶解起主导作用,同时脱乙酰度越高越有利于其溶解。

聚合度对纤维素表面性能的影响

根据Washburn浸渍理论和van Oss-Good-Chaudhury组合理论及应用柱状灯芯技术测试了具有不同聚合度(DP)的纤维素的表面性能,同时与已报道的纤维素的表面能进行了比较。结果表明:纤维素的表面能随分子量的增加而增大,但主要是其Lifshitz-van der Waals力在起主导作用。研究还发现纤维素的表面能γS与聚合度DP之间的关系大致可以描述为:γS=37.56+0.02 DP,而纤维素的极性率P与聚合度DP之间的关系则是一种非线性关系,如:P=11.88-0.02 DP+9.10 DP2。

木质素酚醛树脂碳纤维的制备及表征

用不同比例的木质素与甲醛、苯酚合成酚醛树脂,并进一步制备成碳纤维。应用热失重和元素分析研究了木质素酚醛树脂的碳化过程,结果表明,木质素的加入提高了树脂的热性能,降低了树脂的热降解程度。应用扫描电镜研究了木质素酚醛树脂碳纤维的微观结构,研究发现木质素含量的不同对碳纤维内部的微孔孔径具有可控作用。

微纳米木质素颗粒在酸碱溶液中的溶解行为

通过测试粒径,研究了具有微纳米尺寸的木质素颗粒在酸碱溶液中的溶解行为。结果显示:木质素在碱性溶液中的溶解无规律,但在酸性溶液中的溶解却首先是溶胀然后才是溶解,而这两者的分水岭似乎是在80min(25℃条件下),与酸液浓度无关。但值得关注的是这两者引起木质素颗粒的外型从球状改变为长方体。红外光谱显示木质素在酸性溶液中的溶解主要是其芳香环的断裂即分子量降低而无结构变化。

磺化对木质素的表面能和酸碱性能的影响

应用Washburn浸渍理论(penetration theory)和van Oss-Chaudhury-Good组合理论(combining rules)及柱状灯芯技术(column wicking technique),对木质素及磺化木质素的表面能进行了估算和比较。结果显示,未经处理的木质素的表面能约21～22 mJ/m2,而磺化过程增加了表面能,主要原因是磺化使木质素的极性得到加强。红外光谱测定也证实了这个结果。

复合聚电解质凝胶的制备与性能研究 Ⅰ.表面性能对凝胶的影响

采用柱状灯芯技术(Column Wicking Technique)研究了三种不同阳离子的木质素磺酸盐(木质素磺酸钠、钙和镁)的表面性能,同时应用电导率测试法对聚丙烯酰胺(PAAM)/木质素磺酸盐聚电解质凝胶的形成过程进行了研究。结果表明:木质素磺酸钙具有最高的表面能,而木质素磺酸钠的表面能最低。结合对凝胶过程的研究进一步发现,相对于聚丙烯酰胺凝胶来说,加入木质素磺酸盐对聚电解质凝胶的体系的影响是非常明显的,即木质素磺酸盐表面能大,则所形成的凝胶的电导率就小。上述结论也在实验过程得到了验证,根据手感可发现,在三种木质素磺酸盐中,加入木质素磺酸钙所形成的聚电解质凝胶具有较好的致密性和较高的强度。

复合聚电解质凝胶的制备与性能研究 Ⅱ.聚丙烯酰胺/木质素磺酸钙凝胶的溶胀行为

采用电导和称重两种方法研究了聚丙烯酰胺/木质素磺酸钙凝胶的溶胀行为及温度和pH的影响。与单一聚丙烯酰胺凝胶在相同条件下的溶胀行为比较表明:在一定温度范围内,温度高有利于聚丙烯酰胺/木质素磺酸钙凝胶的溶胀,尤其是高于35℃后更加明显。同时磺化木质素具有在酸性条件下助溶胀和在碱性条件下抑制溶胀的作用,其中pH 11是聚丙烯酰胺/木质素磺酸钙凝胶在酸碱溶液中溶胀的一个临界值。