高含水率状态下桦木与异氰酸酯的胶接化学反应历程

对湿固化异氰酸酯胶黏剂粘接高含水率桦木的胶接机理进行系统研究。利用计算化学方法这一崭新的手段,采用Material Studio软件中DMol3模块,采用基于密度泛函理论的量子化学程序,通过模拟胶接体系中异氰酸酯基团(NCO)与自由水(H2O)及桦木中不同化学环境羟基(—OH)的反应历程,搜索反应的过渡态,计算反应活化能以及反应总能量,判定反应进行的难易以及先后次序。研究结果表明胶接体系中—NCO基团与自由水反应的活化能与—NCO基团与纤维素中—OH的反应活化能相接近,反应存在竞争关系。胶接体系中—NCO与纤维素上—OH相对来说较容易反应,且反应进行的顺序是C6C3C1C2,均为放热反应;与木质素上—OH不容易反应,反应进行的顺序是紫丁香基丙烷(Lig-S)愈创木基丙烷(Lig-G)对羟苯基丙烷(Lig-H),其中羟基与Lig-S和Lig-G的反应是放热反应,与Lig-H的反应是吸热反应。     

多面体低聚倍半硅氧烷改性水性聚氨酯木器漆的研究

一种新型的纳米级有机/无机杂化材料——多面体低聚倍半硅氧烷(POSS)引起了人们的广泛关注。向聚合物体系中加入很少量的POSS便会使复合材料的性能得到明显提高。首先利用顶角-盖帽法合成POSS,用其改性水性聚氨酯木器漆。采用FT-IR、TGA、XRD对复合材料进行表征,并且测量复合材料在室温下接触角。结果表明,POSS能够均匀地分布在漆膜中,形成有机-无机互穿网络结构。此外,POSS的加入提高漆膜的耐热性能,增加涂膜的疏水性。漆膜的机械性能除附着力外均有所提高。