6种阔叶树材红外光谱特征的比较

采用红外光谱(FT-IR)法对6种阔叶树材进行研究,通过对共有吸收峰、特征峰、相对吸收强度和二阶导数谱进行比较分析,得出了6种阔叶树材的具体差异。试验结果表明:6种阔叶树材的红外图谱共性特征较为明显,1 000～4 000 cm-1范围内的14个吸收峰中有12个吸收峰为共有峰;其中最强峰分别为1 033～1 052 cm-1范围内的C—O伸缩振动吸收峰和3 394～3 412 cm-1范围内的羟基特征峰。6种阔叶树材的FT-IR图谱、相对吸收强度和二阶导数谱均有不同程度的差异:在1 110～1 122 cm-1范围内只有楠木出现较小吸收峰;楠木和杜仲在1 237～1 264 cm-1范围内形成较宽吸收峰; 1 624～1 657 cm-1范围内,杜仲、花榈木、凹叶厚朴这3种木材具有一定的差异;而枫香和喜树在1 559～1 648 cm-1范围内明显区别于其他4个树种。相对吸收强度的比较结果为A3 402/A1 510和A1 661/A1 510处的2个峰位的差别较大;在1 000～1 800 cm-1区域内,6个树种的红外光谱的二阶导数谱在从峰形、吸收峰的位置、形状以及出峰数量上存在显著差异。通过对6种常见阔叶树材红外光谱特征的比较和分析,可为木材的快速鉴定和分类提供理论依据。     

竹材苯酚液化物及其甲醛树脂的FT-IR分析

采用傅立叶红外光谱和核磁共振法分析了竹粉在苯酚溶剂作用下酸催化液化产物的化学结构,以及液化物-甲醛树脂胶黏剂的结构特征.分析表明:竹材苯酚液化物的FT-IR图谱在1595.32～1512.70 cm-1处C=O伸缩振动、C=C伸缩振动、芳环骨架振动增强,在 1360.77 cm-1 处面内O-H弯曲振动、1028.62 cm-1 伯醇C-O伸缩振动及手纹区有强吸收峰;1512.70 cm-1处酚类C-O吸收及832.79～691.68 cm-1 处吸收带增强.竹材苯酚液化物-甲醛树脂和普通酚醛树脂的FT-IR图谱非常类似.     

光辐射染色木材的变色规律及化学组分结构的变化

以I-214杨木染色单板为试材、氙光作为辐射光源,考察其在100h光照过程中表面颜色的变化规律;依据红外光谱图的谱峰位置和谱峰相对吸收强度,分析和确定光变色过程中染色杨木木材的化学组分。结果表明:染色杨木木材受光辐射易发生变色,其中酸性蓝染色单板的明度指数L*和色品指数b*变化显著,其光变色度显著大于酸性大红GR染色单板;若以波数1510cm-1为基准,非共轭羰基C=O振动的吸收峰(1738cm-1)吸收强度显著增强;共轭羰基C=O伸缩振动的吸收峰(1650cm-1)吸收强度有所增强;芳香环骨架C-C振动的吸收峰(1510cm-1)吸收强度明显减弱;C-O-H振动的吸收峰(1160～1052cm-1)吸收强度有所减弱。     

竹纤维在1100～950cm~(-1)区间的红外吸收光谱分析

用红外光谱分析不同竹种的竹纤维在1 110～950 cm-1区间的光谱吸收,研究不同竹种的竹纤维结构的差异性,结果表明,不同竹种竹纤维的红外特征吸收峰基本一致;经NaOH溶液处理后,各竹种竹纤维在红外吸收峰处均有加强,且随NaOH浓度的增加,竹纤维在995 cm-1处的吸收峰有更多的增强。     

慈竹竹原纤维与黄麻纤维红外及二维相关光谱分析

以慈竹竹原纤维和黄麻纤维为对象,采用红外光谱法和二维相关红外光谱分析技术,对2种纤维及其化学处理后的单根纤维进行研究。结果表明:慈竹竹原纤维和黄麻纤维的一维红外光谱主要区别于1736cm-1处的CO伸缩振动和木质素苯环特征吸收峰;二者经双氧水-冰醋酸处理后,黄麻单根纤维在1736cm-1附近仍存在明显的吸收峰。在高分辨的二维同步相关谱中,慈竹竹原纤维和黄麻纤维特征差异更为明显,慈竹竹原纤维在1000～1250cm-1范围内有8个自动峰,1008cm-1处强度最大;黄麻纤维有7个自动峰,1217cm-1处强度最大;同时在1435～1750cm-1范围内,黄麻纤维在1726cm-1(C=O伸缩振动)处出现较强的自动峰,而慈竹竹原纤维光谱中没有。各区域内自动峰均为正相关。与化学处理前纤维谱图相比,二者单根纤维的二维相关红外光谱发生了改变,表明纤维成分对其热微扰过程中的变化有一定影响。初步研究表明:二维相关红外光谱为竹原纤维的识别提供了更为丰富的信息,可作为竹原纤维识别的一种新方法。     

耐热增韧型硼酸/热解油共改性酚醛树脂合成工艺

【目的】采用硼酸和热解油对酚醛(PF)树脂进行共改性,研发一种地采暖地板用耐热增韧型改性酚醛(BBPF)树脂,以满足地采暖地板长期处于相对高温和潮湿的环境对胶黏剂的特殊要求。【方法】以树脂固体含量、残碳率、拉伸强度和胶合强度为考察指标,以热解油替代苯酚比例、硼酸添加量(占苯酚质量百分比)和氢氧化钠/苯酚(NaOH/P)摩尔比为考察因素,采用正交试验方法,优化BBPF树脂合成工艺。【结果】1)正交试验极差分析表明,BBPF树脂固体含量、拉伸强度和胶合强度的影响因素主次顺序均为热解油替代苯酚比例、硼酸添加量、NaOH/P摩尔比; BBPF树脂残碳率的影响因素主次顺序为热解油替代苯酚比例、NaOH/P摩尔比、硼酸添加量。2)随热解油替代苯酚比例提高,BBPF树脂固体含量、残碳率和胶合强度均呈下降趋势,拉伸强度呈上升趋势;随硼酸添加量增大,BBPF树脂固体含量、残碳率、拉伸强度和胶合强度均先增大后减小;随NaOH/P摩尔比增大,BBPF树脂固体含量、残碳率和胶合强度均先升高后降低,拉伸强度升高。3) BBPF树脂的优化合成工艺为热解油替代苯酚比例20%、硼酸添加量4%、NaOH/P摩尔比0.5,此工艺下合成的BBPF树脂残碳率在800℃下高达58.10%,其胶膜拉伸强度为3.15 MPa,断裂伸长率为15.7%,胶合强度为1.12 MPa。4)热重分析表明,在0～800℃范围内,树脂质量损失分为4个阶段:第1阶段为30～350℃,树脂中残余水分蒸发,同时伴有树脂后固化,未参与固化的羟甲基被氧化脱除,醚键裂解转化为亚甲基键,甲醛释放,BBPF树脂失重速率极值向高温区移动;第2阶段为350～450℃,树脂中亚甲基键断裂分解,质量损失量较少;第3阶段为450～600℃,酚羟基脱水环化,树脂明显分解,BBPF树脂最大失重速率的温度高于PF树脂和热解油酚醛(BOPF)树脂,低于硼酚醛(BPF)树脂;第4阶段为600～800℃, BBPF树脂在800℃的残碳率高于PF树脂与BOPF树脂,低于BPF树脂。傅里叶变换红外光谱分析显示,BBPF树脂与BOPF树脂的红外光谱在3 420 cm~(-1)处的羟基O—H峰强度略低于PF树脂,且峰变窄;在1 384 cm~(-1)存在B—O键吸收峰,2 924 cm~(-1)处的CH_2特征峰、1 047 cm~(-1)处的醚键吸收峰和876 cm~(-1)处的苯环取代基位置峰强度均增强。【结论】采用硼酸和热解油共改性酚醛树脂,硼酸与酚羟基反应可引入高键能的B—O键,热解油的添加可引入柔性分子链段,同时可提高树脂体系交联度、耐热性和韧性。     

酸枣不同部位的红外光谱分析

采用傅里叶变换红外光谱、二阶导数和二维相关红外光谱技术对酸枣的不同部位进行了分析与评价研究。酸枣不同部位的一维光谱和二阶导数谱中峰位和峰强有明显差异,在1750～1300 cm-1范围存在一些共有特征峰,对主要吸收峰进行了化学成分或基团的归属分析。在1300～850 cm-1范围内的二维相关谱中,酸枣根、叶均有4个明显的自动峰;酸枣核有2个明显的自动峰,酸枣仁只有1个自动峰,直观的反映出3者的差异。可见红外光谱法结合二维相关红外光谱技术为药材不同部位的成分差异分析提供了一种全面、快速的方法和手段。     

Analysis of Different Part of Z.jujuba, var.spinosa by Fourier Transform Infrared Spectroscopy

采用傅里叶变换红外光谱、二阶导数和二维相关红外光谱技术对酸枣的不同部位进行了分析与评价研究.酸枣不同部位的一维光谱和二阶导数谱中峰位和峰强有明显差异,在1750 - 1300 cm-1范围存在一些共有特征峰,对主要吸收峰进行了化学成分或基团的归属分析.在1300 - 850 cm-1范围内的二维相关谱中,酸枣根、叶均有4个明显的自动峰;酸枣核有2个明显的自动峰,酸枣仁只有1个自动峰,直观的反映出3者的差异.可见红外光谱法结合二维相关红外光谱技术为药材不同部位的成分差异分析提供了一种全面、快速的方法和手段.     

基于FT-IR的木质碳纤维原丝固化增强机理的研究

以甲醛为固化剂,盐酸为催化剂,固化处理木材液化物初纺纤维后得到木质碳纤维原丝.利用FT-IR考察了盐酸浓度、固化时间、升温速率对固化后木质碳纤维原丝化学结构变化的影响,并分析了原丝的固化增强机理.结果表明:随盐酸浓度和固化时间的增加,原丝1610～1510、1455、900～650 cm-1处吸收峰强度都逐渐降低；随升温速率的增加,原丝3423、2925 cm-1处吸收峰逐渐减弱,1610～1510、1454 cm-1处吸收峰强度先减弱后增强,1101、900～650 cm-1处吸收峰强度却明显增加.固化过程中原丝结构上的芳环与固化液中的+CH2OH离子发生的交联反应,以及酚羟基之间、酚羟基与固化液中+CH2OH离子之间发生的脱水缩合反应,促使了原丝内部网状交联结构的形成,提高了原丝的强度.     

楠属和润楠属4种木材的红外光谱鉴别

采用傅立叶变换红外光谱(FTIR)法对楠属(桢楠、闽楠)和润楠属(润楠、宜昌润楠)4种木材进行红外光谱分析。结果表明:区别楠属与润楠属的光谱主要在1730~1740 cm-1、1640~1650 cm-1区域;闽楠特征峰在1235 cm-1附近,桢楠的特征峰在1261 cm-1和1232 cm-1附近;润楠的特征峰在1460 cm-1附近;宜昌润楠特征峰在1688 cm-1和1650 cm-1附近。能够利用傅立叶自去卷积图谱共有峰率和变异峰率双指标序列法鉴别4种木材。此技术有望成为木材司法鉴定体系中的有效方法之一。