改性天然生漆复合涂料的制备与性能研究

通过生物质桐油与天然生漆混合偶联反应,制备生漆-桐油树脂,再加入石墨、催干剂、酒精,经高速搅拌分散得到均匀的改性复合涂料。研究了桐油、石墨、烘干温度对复合涂料性能的影响,并利用红外光谱仪(IR)、同步热分析仪(TG-DSC)对生漆-桐油树脂进行了分析研究。结果表明,当石墨质量分数为25%时,复合涂料附着力达到最大值6.9MPa,同时表面电阻率降到10~7Ω,达到抗静电的要求。通过加入聚合桐油,复合涂料的铅笔硬度、柔韧性、耐冲击性部得到了提升。而加入催干剂与酒精后,复合涂料的黏度和表干时间分别降为29s、50min。当复合涂料需要加热干燥时,烘干温度为140℃时,综合性能最好。经过耐酸、耐碱、耐盐、耐汽油性检测,复合涂料表现优异。     

漆酚基乳化剂(UE8)的制备及性能研究

由漆酚(U)、环氧氯丙烷(ECH)合成活性中间体--漆酚基缩水甘油醚(UDE),再由UDE与聚乙二醇800 (PEG 800)合成漆酚基乳化剂(UE8).用红外光谱对UE8的结构进行表征,用吊片法测定UE8水溶液的表面张力.结果表明,UE8显著降低了水溶液的表面张力,不同条件下合成的UE8临界胶束浓度(CMC)为1.6～7.9 g/L,达到临界胶束浓度时的表面张力(25 ℃)为36.4～41.2 mN/m.UE8与 5% PVA-124溶液按一定比例复配后,可制备稳定的水包油(O/W)型生漆乳液,制得的生漆乳液粒子的尺寸小于 1 μm.     

微晶纤维素丙烯酸酯复合微球的制备及性能研究与运用

采用反相悬浮聚合法制备微晶纤维素丙烯酸酯复合微球,在油水比(O/W,质量比)为2.4:1.烷基酚聚氧乙烯醚(OP)与十二烷基硫酸钠(SLS)质量比为4:1,甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸正丁酯(BA)与N-羟甲基丙烯酰胺(NMA)为35:15:3和搅拌速率为200-400 r/min条件下,可以得到微晶纤维素丙烯酸酯复合微球.而且对微球的内部结构、性能和微晶纤维素反应前后结晶度进行了分析.结果表明,微晶纤维素参与了交联并被包埋在聚丙烯酸酯内部.将粒径为85 nm左右的复合微球与聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)共混制备膜塑料,可以得到弯曲性能优异、吸水率低的黄色半透明的模塑料.     

生漆漆酚组成和漆膜性能关系的研究

本文作者用气相色谱法测定了约60个单株生漆样品的漆酚组成;同时用涂料标准方法测定了这些样品的漆膜的表干时间、光泽值、冲击强度、附着力、柔韧性等。研究结果指出,双烯漆酚的含量与漆膜性能有关,是决定生漆质量的重要因素,这是生漆认识史上新的进展。     

木质纤维素基复合碳气凝胶的制备及其电化学性能

以纤维素纳米纤丝和多壁碳纳米管为主要原料,采用一步水热法、冰模板法冷冻干燥以及高温煅烧法,成功制得具有多级连通类木材管胞状孔结构的氮掺杂碳点的复合衍生碳气凝胶,并对其微观形貌、化学结构、比表面积和孔隙度进行表征。通过循环伏安测试、恒电流充放电测试、交流阻抗测试和长循环测试等电化学表征手段分析其电化学性能。结果表明：碳气凝胶表面经高温煅烧得到大量氮、氧杂原子掺杂的碳微颗粒和碳微绒毛,提高了碳气凝胶的缺陷态结构含量和比表面积,其比表面积可达377.9 m²/g;在三电极测试体系下,比电容可达121.8 F/g(测试电流密度为0.2 A/g,电压窗口为-0.2～0.8 V);在2 A/g的电流密度下,进行5 000次充放电循环后,电容保持率可达131.7%。衍生碳气凝胶独特的微观形貌和高比表面积,为能量存储提供了更快速和便捷的电子/离子传输通道、优异的导电性和更高的比容量,为超级电容器等储能器件电极材料的设计提供了木基生物质资源利用的新思路。     

双醛纤维素吸附明胶研究

对双醛纤维素吸附明胶的各种条件、吸附产物的红外吸收和热重热解曲线图进行了研究.结果显示,双醛纤维素吸附的最佳pH值为8、最适温度为40℃,其吸附量随时间、氧化度增长,4h即达平衡,氧化度高于100%时吸附量基本稳定;吸附产物具有Schiff碱的红外特征吸收峰,热分解起始温度随吸附量提高.     

生漆制备漆酚缩醛及其加氢历程的研究

以毛坝生漆为原料,经过丙酮浸提得到漆酚,漆酚通过缩醛反应、硅胶柱分离、常压加氢等方式制备和分离了不同饱和程度的漆酚缩醛;分别应用红外光谱和核磁对漆酚缩醛产物进行表征,采用HPLC实时分析了三不饱和漆酚缩醛的加氢历程。结果表明:经过正相硅胶分离得到93.8%的高纯度三不饱和漆酚缩醛,通过HPLC色谱分析,三不饱和漆酚缩醛衍生物加氢的历程为:三不饱和在前90 min主要先转换为二不饱和和单不饱和,经过8 h加氢反应二不饱和和单不饱和漆酚还原为纯度95.65%的饱和漆酚缩醛。红外光谱数据表明漆酚缩醛酚羟基的特征吸收3650~3100 cm-1消失,同时观察到醚的红外特征吸收1049 cm-1;1H NMR中δ5.92为亚甲基醚的吸收。     

萜烯邻苯二酚树脂-生漆共聚涂料研究(Ⅱ)--萜烯邻苯二酚树脂-生漆共聚涂料的合成及性能研究

以萜烯树脂、邻苯二酚为基本原料,在催化荆作用下合成萜烯邻苯二酚树脂;再将此树脂与生漆通过聚合反应生成萜烯邻苯二酚树脂-生漆共聚涂料,探讨了制备萜烯邻苯二酚树脂-生漆共聚涂料的工艺条件及各种性能,并测定了催化剂对共聚涂料膜性能的影响。实验结果表明,加入催化荆后缩短了萜烯邻苯二酚树脂-生漆共聚涂料的干燥时间,最佳条件下,反应时间可缩短3h．干燥时间可缩短24h,并改进了该涂料的膜附着力、硬度、厚度和耐汽油性等性能。讨论了萜烯邻苯二酚树脂与生漆的不同质量比和不同反应时间对此共聚涂料性能的影响,并进行了紫外光谱分析测试,结果表明生漆中的邻苯二酚和萜烯邻苯二酚树脂中的邻苯二酚都参与了聚合反应。得到最佳漆膜的条件为,用汽油作溶剂,按萜烯邻苯二酚树脂与生漆的质量比1：4,加入总溶质l％(质量分数)的催化荆,室温反应5．5h,涂膜后干燥3d。     

聚合桐油——天然生漆改性涂料及其性能的研究

本文在传统制作工艺的基础上,在生漆与聚合桐油的混合阶段,引入了高速分散搅拌,研磨两种方法,从而使生漆与聚合桐油的偶连更加紧密,分散更加均匀,从而达到干燥时间短,涂层均匀,性能稳定。试验表明：基于生漆与桐油的成本差距巨大的考虑,按照经济性与技术性相统一的原则,认为在春秋季节,生漆与桐油的最佳搭配比例是4∶6,在夏冬季节,生漆与桐油的最佳搭配比例是6∶4。通过涂刷,涂层表面的物理性能漆膜附着力达到国标1级,抗冲击性60～70 cm,涂层表面硬度达到了国标铅笔2 H,表面光泽度120%,柔韧性1.0 mm。进行的耐碱性、耐酸性、耐盐性、97﹟汽油、沸水中进行耐腐蚀性以及在200℃时的耐热性的性能测试,表现良好。     

纳米纤维素基吸油气凝胶的制备及性能

以竹粉为原料制备纳米纤维素基体材料,以聚乙烯醇(PVA)为增强相,在酸性环境下采用冷冻干燥法制得PVA/CNFs(纳米纤维素)复合气凝胶;采用三甲基氯硅烷(TMCS)对其进行疏水改性处理,随后将其浸渍到还原氧化石墨烯(r GO)悬浮液中,最终制得疏水型r GO/PVA/CNFs复合气凝胶;通过扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、拉曼光谱(Raman)、接触角(CA)和吸油性能测试,对所制气凝胶的微观形貌、化学结构、疏水性能及吸油性能进行表征。结果表明:制得的复合气凝胶密度为6.78 mg/cm3,具有均匀的三维网状多孔结构,且孔洞结构表面均被石墨烯片层覆盖;经过TMCS疏水处理后,在气凝胶表面形成疏水层结构。FT-IR和Raman分析表明,TMCS疏水改性处理并未改变PVA/CNFs复合气凝胶的化学结构。经疏水处理后气凝胶与水的接触角为138°左右,吸油倍率为78 g/g左右,且吸附过程迅速,饱油后也能悬浮于溶液表面,便于回收再利用。     

海藻酸钠/纤维素复合微球的制备及性能表征

以短绒棉浆为原料,在NaOH/尿素溶剂体系中将纤维素与海藻酸钠按比例混合,采用溶胶凝胶转相法制备系列海藻酸钠/纤维素复合微球(SACCM),并探讨了SACCM对水相中磷酸根离子的吸附能力。采用扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和激光粒度分析仪等对复合微球的结构和性能进行了分析。研究结果表明:系列复合微球均成球形,平均粒径约为360μm,微球均表现为具孔的三维网状结构,孔径2～5μm;通过FT-IR谱图可以看出,纤维素未与海藻酸钠发生化学反应,而是通过物理复合成球。吸附实验结果表明:复合微球对水相中磷酸根均具有较强的吸附性能,且吸附能力随着海藻酸钠质量分数的增加而变强,当海藻酸钠质量分数20%(SACCM20)时,对磷酸根的吸附性能最强,吸附效率可达到85.58%。     

纤维素/聚乙烯醇复合气凝胶制备及其性能研究

针对纤维素(CE)气凝胶机械回弹性、尺寸稳定性差等问题,基于冷冻干燥工艺和化学气相沉积技术,利用聚乙烯醇(PVA)对CE进行复配,以甲基三乙氧基硅烷(MTES)对CE/PVA进行改性,制备了具有轻质性、高弹性和疏水性的多孔S-CE/PVA复合气凝胶。研究了PVA添加量对S-CE/PVA复合气凝胶力学性能的影响,随着引入PVA质量分数的增加,纤维素气凝胶的压缩强度增加;当PVA添加量为纤维素质量的15%(S-CE/PVA-15%)时,气凝胶压缩应力增加至66 kPa,比纯的硅烷改性纤维素气凝胶提升了6.5倍。同时探究了MTES改性对复合气凝胶微观结构、热稳定性、亲/疏水性、比表面积和物理特性的影响,改性后的S-CE/PVA复合气凝胶具有紧密的片层结构,初始分解温度由284.0℃上升至314.6℃,水接触角高达115°,比表面积为109.42 cm³/g,密度为0.045 g/cm³,孔隙率大于95%。     

纤维改性提高纤维素纸基摩擦纳米发电机的输出性能

以纤维素纸为基底或电正性摩擦材料的摩擦纳米发电机在柔性电子器件具有潜在应用前景,然而纤维素纸基摩擦纳米发电机需要在高工作频率下才能获得良好的输出性能,限制了纤维素纸基摩擦纳米发电机的应用与发展。为提高纤维素的电正性摩擦性能,将银纳米颗粒原位负载于纤维素纤维表面,制备纳米银复合纸(Ag@paper),并以Ag@paper与聚四氟乙烯薄膜(PTFE)为摩擦材料构建纸基摩擦纳米发电机(P-TENG)。结果表明:P-TENG开路电压可达95 V,短路电流可达0.19μA。该P-TENG在长期工作过程中还能防止细菌生长,因而可用于开发新型可穿戴电子产品。     

利用酚试剂测定漆酶活性的比色法

利用酚试剂研究了漆酶活性的比色测定方法。在实验条件下焦性没食子酸氧化产物的吸光值倒数与反应时间的倒数成正比,符合公式1/Q=(b/a)(1/t)+1/a。于是可用上式中a/b来表征漆酶的催化活性。实测数据表明,本法比常规比色法和通气比色法灵敏。     

纤维素-丙烯酸酯模塑料的制备和性能研究

在模压温度140℃、模压时间12min 和成型压力 39.2 MPa 的条件下,能得到性能良好的纤维素-丙烯酸酯模塑料(CAEMP).比较了纤维素粒径、脱模剂种类、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)基体种类和纤维素与PMMA基体的比例对模塑料制品性能的影响,在纤维素粒径为 19 μm、 PMMA为PMMA-7、纤维素与PMMA基体的比例为25∶75(质量比)和脱模剂为有机硅的情况下,模塑料制品的各项性能指标优异,弯曲强度为 49 MPa,弯曲模量 2 708 MPa,冲击强度 1.98 kJ/m2,吸水率为 0.78 %.     

马来酸乙基纤维素的制备与表征

为提高乙基纤维素的进一步应用,以乙基纤维素为原料,马来酸酐为衍生化试剂,制备了马来酸乙基纤维素,通过红外、核磁、X射线衍射、差示扫描量热(DSC)等手段对其结构及性质进行了表征,研究了反应各因素对产物取代度的影响,确定了马来酸乙基纤维素(ECMA)最佳反应条件为:马来酸酐与乙基纤维素中羟基总量物质的量之比为4:1,反应...     

漆酚铁聚合物-醇酸树脂互穿聚合物网络涂料的研究

研究由漆酚甲醛缩聚物(PUF)、多羟基醇酸树酯(AIR)和三氯化铁制备互穿聚合物网络(IPN)涂料的方法,并采用动态机械热分析(DMTA),红外光谱(IR)和其它手段对IPN涂料的结构特征与性能进行表征。结果表明,Fe^3 与PUF中的酚羟基形成Fe-O键,PUF分子之间的交联程度增加,对AIR的包裹和缠结能力增强,从而提高了漆膜的综合性能,尤其是耐腐蚀性能和抗溶剂性能得到很大的提高。     

不同季节漆树树皮结构与漆酚含量变化及其相关性

利用植物解剖学方法和分光光度法,系统观察、分析测定和统计分析陕西秦岭不同月份已割的和未割大木漆树以及已割的小木漆树的树皮结构、生漆中漆酚含量以及割漆季节中漆酚含量.结果表明:1)不同季节漆树树皮中有、无功能韧皮部厚度的比值,乳汁道平均直径、单位面积个数,石细胞平均层数和团数,射线细胞列数等均有变化,其中有、无功能韧皮部厚度之比、石细胞平均层数和团数在1年中出现2次降低;乳汁道分泌细胞及乳汁道腔内生漆贮存量也出现2次减少;2)不同季节漆酚含量总趋势呈上升,但中间出现2次低谷;割漆季节漆酚含量从7月中下旬到8月中下旬呈逐步上升并达到最高(67.321 43%);3)漆树树皮结构变化与生漆漆酚含量的变化存在密切相关.