木质素模型化合物胺基多元醇交联反应及其动力学研究

将愈创木酚胺基多元醇、香草醛胺基多元醇分别以丁酮为溶剂配成固含量30%的溶液,与MDI-50按—NCO与—OH物质的量比1∶1混合均匀,采用介电分析(DEA)法研究两种胺基多元醇与MDI-50室温交联反应特性,同时采用红外光谱(FT-IR)法进一步研究其交联反应动力学特征,得到两种胺基多元醇的交联反应动力学方程。研究结果表明,木质素模型化合物愈创木酚胺基多元醇、香草醛胺基多元醇与异氰酸酯MDI-50的交联反应活性相近,均遵循n级反应动力学规律。     

竹材表面冷等离子体改性后的时效性

用冷等离子体处理带有竹青和竹黄的竹材表面,用水和二碘甲烷测试不同放置时间下竹片表面接触角,根据Kaelble公式计算表面自由能及其分量.结果表明:冷等离子体改性后的竹片表面自由能显著提高,竹青和竹黄较改性前分别提高71.7%和39.4%.改性后竹片表面自由能随放置时间的增长逐渐降低,6-10 d内活性降低比较迅速,在28～42 d后接近于改性前水平,竹青的变化趋势较竹黄明显.     

水可分散型松香基聚酯多元醇的制备及耐热性研究

以马来海松酸(MPA)、新戊二醇(NPG)、三羟甲基丙烷(TMP)、间苯二甲酸(IPA)、己二酸(AA)、间苯二甲酸-5-磺酸钠(5-SSIPA)为原料,采用先分步熔融后溶剂回流法制得水可分散型松香基聚酯多元醇(WDRPP)。探讨了反应时间、催化剂用量、n(—OH)∶n(—COOH)和亲水单体用量对反应的影响,并利用傅里叶红外光谱(FT-IR)和~(13) C NMR对产物进行了表征。利用热重分析(TG)研究了WDRPP的耐热性,并采用Coats-Redfem法对WDRPP的热分解动力学试验数据进行拟合分析,得到动力学参数。结果表明,当反应时间为5.5 h(熔融反应3 h,溶剂回流2.5 h),催化剂用量为0.10%,n(—OH)∶n(—COOH)为1.4∶1,亲水单体用量为2.86%时,制备的WDRPP的热稳定性和WDRPP水分散体的稳定性最佳;WDRPP的最大失重速率温度(Tmax)为406.7℃、热解反应活化能为64.65 k J/mol,且热分解动力学曲线线性良好(R~2=0.997 3),表明WDRPP热分解过程符合一级反应动力学规律;FT-IR和~(13) C NMR的分析结果表明WDRPP制备成功。     

聚硅氧烷改性水性萜烯基EP/PU复合聚合物的制备及性能研究

利用阴离子型聚硅氧烷改性萜烯基环氧树脂多元醇(ASTP)水分散体与亲水改性己二异氰酸酯三聚体(HDI)复合,组成了聚硅氧烷(HTPDMS)改性双组分水性环氧树脂(EP)/聚氨酯(PU)复合体系。HTPDMS分子链段接入树脂基体中,在固化交联的过程中硅氧烷链段向聚合物表面富集,当HTPDMS的用量为多元醇质量的10%时,硅氧烷在聚合物表面达到饱和,降低了聚合物表面能,提高了表面接触角,改性后表面接触角约为95°,疏水性增强。由于硅氧烷链段热稳定性好,添加HTPDMS提高了复合聚合物的热稳定性。然而硅氧烷链段玻璃化温度低,且易与聚氨酯基体树脂形成微相分离,添加HTPDMS降低了复合聚合物玻璃化转变温度和储能模量。     

聚氨酯木材胶粘剂的研究(I)——化学组成对粘接力学性能的影响

以多亚甲基多苯基多异氰酸酯(PAPI)和聚醚多元醇为原料合成了一种单组分、室温湿固化的端异氰酸酯聚氨酯胶粘剂。本研究考察了物料的化学组成对胶粘剂粘接木材的力学性能产生的影响。实验表明,与改性二苯基二异氰酸酯(MD I)相比,PAPI合成的胶粘剂对木材粘接干压剪强度提高了60%;将相对分子质量(MW)为800、1 000和2 000的聚氧化乙烯二醇(PED)、MW为300和3 000的聚氧化丙烯三醇(N303和N330)以及聚四氢呋喃-氧化丙烯二醇(NG220)按优化的比例复合使用,以改性胺和有机锡复合催化,可有效提高粘接木材的干和湿压剪强度、固化速率以及木破率。FT-IR光谱证实聚醚多元醇的—OH与PAPI的—NCO反应生成了氨基甲酸酯(—NHCOO—),但N—H和C O均以氢键形式存在。     

蓖麻油水性聚氨酯树脂的合成与性能的研究

采用蓖麻油(C．O．)、聚醚(N210)、二异氰酸甲苯酯(TDI)和二羟甲基丙酸(DMPA)反应合成了聚氨酯脲水分散液，研究了C．O．／N210的质量比、亲水单体含量、NCO／OH摩尔比和NH／NCO摩尔比对聚氨酯乳液及涂膜性能的影响，并应用傅立叶红外光谱仪(FT—IR)测定反应产物的结构。研究发现C．O．可提高水性聚氨酯涂膜的物理机械性能和耐水性，当C．O．／N210的质量比为1：1、NCO／OH摩尔比为1．6：1、DMPA添加量为5．5％、NH2／NCO摩尔比为0．50：1时合成的水性聚氨酯涂料具有较好的成膜性、较高的硬度、优异的附着力和较好的耐水、耐油性。     

聚硅氧烷改性水性环氧树脂/聚氨酯复合聚合物的制备及性能研究

利用阴离子型聚硅氧烷改性萜烯基环氧树脂多元醇(ASTP)水分散体与亲水改性己二异氰酸酯(HDI)三聚体复合制备了聚硅氧烷(HTPDMS),并将其用于改性双组分水性环氧树脂(EP)/聚氨酯(PU)复合聚合物。分析表明:ASTP水分散体与多异氰酸酯在70℃加热5 h可完全交联成膜;HTPDMS分子链段接入树脂基体中,在固化交联的过程中硅氧烷链段向聚合物表面富集,当HTPDMS的用量为多元醇质量的10%时,硅氧烷在聚合物表面达到饱和,降低了聚合物表面能,提高了表面接触角,改性后表面接触角为95°,疏水性增强。由于硅氧烷链段热稳定性好,添加HTPDMS提高了复合聚合物的热稳定性。然而硅氧烷链段玻璃化转变温度(Tg)低,且易与聚氨酯基体树脂形成微相分离,添加HTPDMS降低了复合聚合物Tg和储能模量。     

没食子酸改性氢化萜烯基环氧树脂多元醇的合成及性能研究

利用天然可再生资源没食子酸(GA)与氢化萜烯基环氧树脂(HTME)在一定条件下反应制备了环氧树脂基多元醇(HTME - GA多元醇).通过研究合成反应的影响因素,确定了HTME - GA多元醇的合成反应条件:以GA物质的量12.5倍的正丙醇为反应溶剂,以占HTME与GA总质量2%的季铵盐为催化剂,HTME与GA共沸回流反应3h.经FT - IR、NMR光谱表征了HTME - GA多元醇的化学结构,比较了该多元醇与聚己二异氰酸酯HN90T、改性聚己二异氰酸酯EC385的交联反应特性及交联产物性能.实验结果表明,HTME - GA多元醇与EC385的交联产物具有优良的机械力学性能,与HN90T的交联产物具有较好的耐液体介质性能和硬度,但后者柔韧性较差.随着NCO与OH物质的量比的增大,交联产物的硬度和耐液体介质性能提高.     

水载铜基防腐剂处理对竹条表面润湿性的影响

以水载铜基防腐剂季铵铜(ACQ)和铜唑(Cu Az)处理毛竹竹条,采用蒸馏水、二碘甲烷、甲酰胺3种参照液体,测定其在防腐处理竹材表面的接触角,并利用几何平均法计算处理材的表面自由能,探讨防腐处理对竹材表面润湿性的影响。结果表明,竹黄面的表面自由能略高于竹青面,但二者差异不显著(p0.05);ACQ与Cu Az处理材的表面自由能差异显著,ACQ处理材的表面自由能高于Cu Az处理材;与未处理材相比,经过防腐剂处理的竹材,大多数表面自由能有所增加,但是随着载药量升高呈现先上升后下降的趋势;当ACQ载药量达到5.2 kg·m-3,Cu Az达到2.2 kg·m-3,防腐处理材与对照样的表面自由能差异不显著。     

大豆油基木器涂料的合成及其阻燃性能研究

以甲基丙烯酸缩水甘油酯改性的衣康酸前聚体(GI)和环氧大豆油(ESO)的合成产品GIESO为原料,甲基丙烯酸四氢呋喃酯(THFMA)作稀释剂,制得疏水纳米SiO₂改性生物基UV固化树脂,然后引入含磷型阻燃剂9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO),制备了一种具有疏水和阻燃性能的UV固化木器涂料。通过调节树脂中SiO₂和DOPO的用量,研究了这两种组分对涂层性能的影响。研究结果表明：SiO₂用量为0.5%(以GIESO/THFMA的质量计,下同)时,涂层GIESO/THFMA-Si 0.5综合性能最佳,吸水率为0.49%,接触角108.2°。DOPO用量20%时,制得了一种具有较高涂膜性能,疏水性能和阻燃性能均较好的光固化木器涂料,涂膜硬度6H,附着力1级,柔韧性4 mm,接触角103.7°,极限氧指数(LOI)可达24.0%。     

Effect of polyol on thermo-oxidative degradation of isocyanate resin for wood adhesives

The thermo-oxidative degradation of various polyol-added isocyanate resins for wood adhesives was studied using differential scanning calorimetry and thermogravimetry. The degradation of the resin cured with water began at 150°C. When a certain polyol was added to the resin at an NCO/OH ratio of 25 in addition to water, the cured resin began to degrade at 200°C. To clarify the cause of the good thermal stability in polyol-added resins, the effect of various polyols on the reactivity of isocyanate was investigated. It was found that the reactivity of isocyanate was enhanced by the addition of a dipropylene glycol and glycerin-type polyols. In addition, the effect of the NCO/ polyol-OH ratio was investigated using dipropylene glycoltype polyol. The reactivity of isocyanate increased with increasing polyol content. The thermal stability of the resin was improved to a certain degree by addition of a small amount of the polyol but deteriorated when a large amount of the polyol was added.Part of this paper was presented at the 48th annual meeting of the Japan Wood Research Society, Shizuoka, April 1998     

木质素模型化合物香草醛Mannich反应及其产物化学结构表征

以木质素模型化合物香草醛、二乙醇胺及多聚甲醛为原料,1,4-二氧杂环己烷为溶剂,通过Mannich反应合成了香草醛胺基多元醇,研究了物料配比、反应温度、时间及溶剂用量等因素对Mannich反应的影响。实验结果表明:反应物料按物质的量比n(香草醛)∶n(甲醛)∶n(二乙醇胺)1∶1∶1,甲醛与二乙醇胺60℃反应2 h生成1,3-氧氮杂环戊烷,再将其滴入香草醛中,80℃反应3 h,二氧六环溶剂用量为100 mL/mol(以香草醛的物质的量计),二乙醇胺的转化率最高可达到84.92%。采用HPLC、LC-MS、FT-IR及1H NMR表征了香草醛胺基多元醇的化学结构,相对分子质量269。     

Effect of ACQ-D Treatment on the Surface Free Energy of Chinese Fir (Cunninghamia lanceolata)

In this study, the contact angles of three different reference liquids (including distilled water, diiodomethane, and formamide) and PF resin on the surfaces of Chinese fir (Cunninghamia lanceolata) samples untreated or treated with different con- centrations of ACQ-D (ammoniacal copper quat Type D) solutions were measured. Then, the surface free energy was calculated by two approaches: acid-base approach and geometric mean approach. ACQ-D treatment caused higher contact angles and lower surface free energies at a retention level corresponding to the commodity treated wood products. When wood was treated with much higher concentrations of ACQ-D, the total surface free energy of wood would be higher than the untreated control. Acid-base/polar compo- nents related with the hydrogen bonding state in wood were considered to be responsible for the observed changes according to the applied approaches. The hydrophobic properties and also higher contact angles of PF resin drop on wood surfaces after ACQ-D treatment at a reasonable retention level confirms the changes on surface free energy.     

火炬松松针多糖提取工艺及其抗氧化性研究

以多糖得率为指标,从火炬松松针中浸提多糖,并测定其体外抗氧化活性。在单因素试验基础上采用响应面法优化超声波辅助热水浸提火炬松松针多糖,最佳的工艺参数为:30 g松针粉末在超声波作用时间25 min,热水浸提1 h,液料比25∶1(m L∶g),热水浸提温度91℃。在此条件下,火炬松松针多糖得率达1.867%,提取率达91.39%。通过测定松针多糖对苯基苦基肼自由基(DPPH·)、羟基自由基(·OH)和2,2-联氮-二-(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)自由基(ABTS+)的清除能力评价其体外抗氧化能力。结果显示:火炬松松针多糖对自由基DPPH·、·OH和ABTS+都有较强清除能力,且都呈较好的量效关系,火炬松松针多糖具有较强的体外抗氧化能力。     

Effect of ACQ-D treatment on the surface free energy of Chinese fir (<Emphasis Type="Italic">Cunninghamia lanceolata</Emphasis>)

In this study, the contact angles of three different reference liquids （including distilled water, diiodomethane, and formamide） and PF resin on the surfaces of Chinese fir （Cunningharnia lanceolata） samples untreated or treated with different concentrations of ACQ-D （ammoniacal copper quat Type D） solutions were measured. Then, the surface free energy was calculated by two approaches： acid-base approach and geometric mean approach. ACQ-D treatment caused higher contact angles and lower surface free energies at a retention level corresponding to the commodity treated wood products. When wood was treated with much higher concentrations of ACQ-D, the total surface free energy of wood would be higher than the untreated control. Acid-base/polar components related with the hydrogen bonding state in wood were considered to be responsible for the observed changes according to the applied approaches. The hydrophobic properties and also higher contact angles of PF resin drop on wood surfaces after ACQ-D treatment at a reasonable retention level confirms the changes on surface free energy.     

松香改性硬质聚氨酯泡沫塑料耐热性研究（Ⅱ）──泡沫组成对耐热性的影响

以化学改性松香合成了一系列具有不同组成的松香来酯型硬质聚氨酯泡沫塑料，用热重（ＴＧ）法研究了泡沫组成与耐热性的关系。研究结果表明，随ＮＣＯ／ＯＨ的增加，泡沫体起始失重温度（Ｔ＿（ｏｎ））上升，高温形变率减小。热重分析进一步证实了在此类泡沫体的两阶段热失重过程中，第二阶段热失重是山多异氰酸酯组分的热分解引起的。泡沫密度对其热重曲线无明显影响，但却与高温尺寸稳定性和强度密切相关。证明了泡沫体耐热性除受其化学结构控制外，还与泡沫孔壁厚度及强度等因素有关。     

解结晶对纤维素吸附纤维素酶的影响

为探讨解结晶处理提高酶水解效率的机理,对比研究了高结晶度的微晶纤维素(MCC)和低结晶度的解结晶微晶纤维素(D-MCC)对纤维素酶的吸附过程。结果发现:酶吸附平衡后,样品的XPS和FT-IR分析表明纤维素酶通过酶蛋白的氨基(—NH_2)与纤维素分子链上的羟基(—OH)之间以氢键(C—OH…NH)力吸附在MCC上;相同条件下得到的MCC和D-MCC吸附率曲线的差异表明,底物结构的改善比提高温度更能提高酶吸附率;比较纤维素酶对MCC和D-MCC在35℃下的吸附动力学可知,通过降低底物的结晶度可促进酶吸附,刚性结构的MCC更满足准一级动力学的假设,D-MCC表面结构相对松散,其吸附过程需进一步分析,以得到更适合的动力学方程。     

长沙市4种园林植物蒸腾耗水特性研究

以3年生苗为试材,采用盆栽方法,对长沙市4种园林植物细叶萼距花、麦冬、吉祥草、葱兰的耗水特性进行了研究,结果表明:4种植物在全光照下的耗水速率均比遮荫条件下高.在全光照和遮荫条件下,4种园林植物的蒸腾耗水速率大小均是细叶萼距花＞葱兰＞麦冬＞吉祥草;细叶萼距花、麦冬、吉祥草、葱兰等4种园林植物的日耗水进程一致,都是6:0...