聚L-乳酸改性麦草共混物材料的研究

以聚L-乳酸(PLLA)和麦草(WS)为原料,以N-甲基吗啉-N-氧化物(NMMO)为溶剂,采用溶液共混法制备了PLLA/WS共混物。首先将麦草溶解在NMMO后,再添加聚L-乳酸并溶解,制备聚L-乳酸与麦草的共混溶液。共混溶液采用浇膜法制备PLLA/WS共混物,采用差示扫描量热法、X射线衍射法、傅里叶变换红外光谱、热重分析和扫描电镜等方法对所得的共混物进行表征。结果表明,聚L-乳酸与麦草可以形成均匀的共混溶液。共混物中PLLA与麦草组分之间具有较强的相互作用,相容性较好。当共混物中PLLA的质量分数为50%时,共混物可以形成结晶结构,且随着PLLA含量的增加,其结晶更加完美,熔点与热稳定性提高。共混物薄膜断面结构较为致密,这说明PLLA与麦草相容性较好,混合均匀。通过调节聚L-乳酸和麦草的配比,可以制备不同性能的生物高分子材料。     

壳聚糖对竹溶解浆溶液流变性能的影响

采用浓度为84.2%的N-甲基吗啉-N-氧化物(NMMO)水溶液为溶剂,设计竹溶解浆(BP)-壳聚糖(CS)不同质量分数,依次加入CS粉末和BP,BP充分溶解后制备BP与CS不同质量比的共混溶液。研究了CS对NMMO溶解BP溶液的稳态和动态流变性能。研究表明:在NMMO溶解体系中,BP-CS共混溶液为剪切稀化的假塑性流体,在持续摇振过程中,随着溶液温度(θ)升高,溶液的储能模量(G′)和损耗模量(G″)、复数黏度(η*)均下降,加入适量的CS(CS∶BP=1∶10)可有效阻碍BP大分子不同链间即时物理交联位点的形成,从而改善NMMO溶解BP溶液的流变性能,但是,随着CS添加量的增大,CS与BP大分子链间的相互作用增加又导致了溶液的流变性能降低。     

聚L-乳酸/丝素蛋白共聚物增容剂的结构表征及性能研究

以L-丙交酯和蚕丝蛋白(SF)为原料、异辛酸亚锡/萘二磺酸为催化剂体系,开环聚合制备聚L-乳酸/丝素蛋白共聚物(PSFLA),该共聚物可以作为聚L-乳酸与丝素蛋白共混体系的增容剂。以六氟异丙醇为溶剂,分别制备PSFLA、聚L-乳酸(PLLA)和丝素蛋白的六氟异丙醇溶液,并采用溶液混合法制备含PSFLA增容剂的聚L-乳酸/丝素蛋白共混物。采用红外光谱、差示扫描量热法、热重法、扫描电子显微镜、电子万能试验机等对所得共聚物与共混物体系进行结构表征与性能测试。结果表明,所得的共聚物PSFLA分子链中含有PLLA链段和SF链段,且PLLA链段可能形成结晶形态。PSFLA的热分解温度为220℃,且在300℃以上才大幅度分解。PSFLA改善了PLLA与SF共混体系的相容性,提高了其力学性能。共混体系在PSFLA用量为8%时,力学性能最好,其拉伸强度为5.24 MPa,断裂伸长率为117.45%。     

-乳酸-乙基纤维素可生物降解材料的研究

聚L-乳酸（PLLA）和乙基纤维素（EC）的三氯甲烷溶液以不同比例混合均匀后．浇膜制备PLLA-EC可降解材料，并采用红外光谱（FT-IR）、差示扫描量热法（DSC）和X射线衍射等方法表征所得共混物。共混物的PLLA组分可能形成结晶，且其熔点随着EC含量的增加而略微降低，结晶度和晶体完整度均显著下降。同时，共混物的亲水性随着EC含量的增加而增大。这些因素影响着PLLA-EC共混物的降解性能，当EC含量高于30％时，PLLA-EC共混物在磷酸缓冲液中的降解速率迅速增大，并在EC为80％时最大。     

NMMO工艺竹基纤维素膜的制备和表征

以竹基纤维素为原料，以N-甲基吗啉-N-氧化物（NMMO）溶剂，制备竹基纤维素模型薄膜。利用轻敲模式原子力显微镜（AFM）观察了该模型薄膜的表面形貌，采用X-射线光电子能谱（XPS）测试了薄膜表面的组成，并考察了该竹基纤维素薄膜的热学和力学性能。实验结果表明，NMMO工艺制备的竹基纤维素薄膜具有近似原竹纤维的物理性能。     

LLDPE/PS塑料合金及其与木纤维形成复合材料的研究

研究线性低密度聚乙烯(LLDPE)与聚苯乙烯(PS)共混制备的塑料合金的性能并用不同制备条件的塑料合金与木纤维复合形成塑料合金/木纤维复合材料,研究该种复合材料的外观质量及物理力学性能.结果表明:不同共混比例与共混温度对制备的塑料合金熔体流动性、力学强度有较显著影响.塑料合金/木纤维复合材料的性能与塑料合金共混比例及共混温度有较强的相关性.2种塑料在共混比为50/50,共混温度为200℃时,形成的塑料合金与木纤维具有相对最好的相容性和最好的材料外观质量与力学性能.DMA试验表明:塑料合金/木纤维复合材料的耐热性明显优于相应的塑料合金.     

不同溶剂体系制备再生竹纤维素膜及其性能

为寻找制备再生竹纤维素(RBC)膜合适的溶剂体系,本研究分别采用N-甲基吗啉-N-氧化物(NMMO)、1-丁基-3-甲基咪唑氯盐([BMIM]Cl)离子液体(ILs)、氢氧化钠/尿素(NaOH/urea)、二甲基乙酰胺/氯化锂(DMAc/LiCl)以及传统的铜乙二胺(CED)和二硫化碳/氢氧化钠(CS₂/NaOH)6种溶剂体系溶解竹纤维素(BC),通过温度可控平板刮膜实验装置,刮膜后利用相转换法制备RBC膜,研究膜的形貌结构、化学组成、结晶结构、热稳定性、力学性能和透光性能。结果表明,所有膜的化学组成类似于竹纤维素,结晶结构为纤维素Ⅱ型,结晶度低于竹纤维素。NMMO、ILs和NaOH/urea膜的热稳定性最高; NMMO、ILs、Na OH/urea和DMAc/Li Cl膜的拉伸强度均较高; Na OH/urea和ILs膜的透光率最高;CS₂/Na OH膜的热稳定性、拉伸强度和透光率均最低。NMMO、ILs和Na OH/urea溶剂体系在满足再生竹纤维素膜市场和环境要求方面具有巨大潜力。     

马来酸酐接枝PP/PE共混物及其木塑复合材料

通过聚丙烯(PP)与聚乙烯(PE)机械混合来模拟废旧塑料混合物,利用马来酸酐(MAH)对PP/PE混合物进行接枝改性,然后以接枝共混物作为基体与木纤维复合制备木塑复合材料。通过对比接枝前后的红外光谱图,证明MAH已成功接枝在PP/PE共混物上。力学测试结果显示:基体经过接枝改性后,复合材料的弯曲强度和无缺口冲击强度均大幅度升高,当MAH用量为1%时,弯曲强度提高了50.4%,无缺口冲击强度提高了90.8%,而以废旧塑料为原料制备的复合材料的弯曲强度和无缺口冲击强度分别提高40.2%和53.4%。微观相形态分析表明:通过接枝改性不仅改善了PP/PE共混体系的相容性,同时也显著改善了木纤维与PP/PE共混物之间的界面结合状况,因而宏观上表现为力学性能提高。这表明,共混接枝改性方法可能是利用混合废旧塑料制备高性能木塑复合材料的一条可行途径。     

芦苇纤维用量对芦苇纤维/聚乙烯(PE)复合材料力学性能的影响

以芦苇纤维作为增强体，以高密度聚乙烯(HDPE)和线性低密度聚乙烯(LLDPE)共混物作为基体，制备芦苇纤维/聚乙烯(PE)复合材料。探讨了芦苇纤维用量对复合材料力学性能以及微观结构的影响。结果表明：当LLDPE和HDPE的质量比为30∶70、芦苇纤维用量为30%时，所得复合材料的综合性能较好；静曲强度达到最高值25.9 MPa,较PE共混材料提升了12.1%;拉伸强度达到最高值22.3 MPa,较PE共混材料提升了14.4%;冲击强度为6.7 KJ·m^-2。     

麦草碱木质素三甲基季铵盐对酸性染料溶液的絮凝性能影响

以从造纸黑液中提取的麦草碱木质素为原料,通过曼尼希反应合成麦草碱木质素三甲基季铵盐,以脱色率为指标检测其对酸性黑ATT、酸性橙GG和酸性红B的絮凝性能。实验结果表明:对于0.1 g/l酸性黑ATT溶液,pH为2,麦草碱木质素三甲基季铵盐使用浓度在0～3 500 mg/l范围内时,脱色率随浓度增大而升高;麦草碱木质素三甲基季铵盐使用浓度为2 884 mg/l时,在pH为1～4范围内,脱色率随pH降低而增加。酸性橙GG和酸性红B也有类似的规律。由上述结论结合麦草碱木质素三甲基季铵盐和酸性染料的结构特点,认为絮凝过程先是麦草碱木质素三甲基季铵盐中的铵离子与酸性染料中的磺酸根之间氢键吸引,然后染料间产生"架桥"现象,具有三维网状结构的碱木质素分子继续网捕和卷扫脱除染料。     

SEBS-g-MAH和原位接枝MAH对木粉/废旧塑料混合物复合材料力学性能的影响研究

由聚丙烯（PP）、高密度聚乙烯（HDPE）和聚苯乙烯（PS）组成的混合废旧塑料与木粉经高速混合机混合后,采用双螺杆/单螺杆串联挤出机组制备了木粉/混合废旧塑料复合材料。探讨了马来酸酐接枝苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯嵌段共聚物（SEBS-g-MAH）和原位接枝马来酸酐（MAH）对木粉/混合废旧塑料复合材料力学性能的影响。结果表明,与使用MAH和DCP的原位反应共混相比,SEBS-g-MAH显著提高了复合材料的抗冲击性能,但对拉伸和弯曲性能的改善不如原位反应共混显著。总的来说,混合废旧塑料制备的复合材料的力学性能要低于纯塑料混合物制备的复合材料,尤其是拉伸断裂伸长率。微观形态研究表明,添加SEBS-g-MAH和原位接枝MAH均可提高木粉与塑料混合物之间的界面相容性,但与添加SEBS-g-MAH相比,原位接枝MAH能更好的改善PP、HDPE、PS与木粉之间的界面结合。原位接枝MAH可被看作是一种改善木粉与塑料混合物间界面相容性的有效途径。此外,采用动态力学分析（DMA）进一步表征了复合材料的储能模量和阻尼因子。     

Properties of PP/wood flour/organomodified montmorillonite nanocomposites

In this research, composites based on polypropylene (PP), beech wood flour, and organomodified montmorillonite (OMMT) were prepared and characterized for their properties. The blend nanocomposites were prepared by melt mixing of PP/WF at 50% weight ratios with various amounts of OMMT (0, 3, and 6 per hundred compounds (phc)) in a Hakee internal mixer. Then the samples were made by injection molding. The influence of organomodified montmorillonite contents on clay dispersion, physical and mechanical properties of PP/wood flour composites were investigated. Results indicated that the flexural strength and modulus, tensile strength and modulus increased by addition of 3 per hundred compounds (phc) of organomodified montmorillonite (OMMT), but decreased with 6 phc OMMT addition. However, impact strength, water absorption and thickness swelling of the composites decreased with increasing nanoclay loading. X-ray diffraction patterns (XRD) and transmission electron microscopy (TEM) revealed that the nanocomposites formed were intercalated. Also, morphological findings showed that samples containing 3 phc of OMMT had higher order of intercalation.     

桉木循环强化预水解过程中有机酸变化规律

以桉木为原料,将桉木经热水预水解后,将预水解液按不同比例循环回用于桉木的预水解,在桉木粉(8 g)与不同水解介质6∶1(m L∶g)的条件下,探讨了循环强化预水解过程中,主要的有机酸(乙酸、甲酸和乙酰丙酸)及总糖的生成和变化情况。结果表明:反应温度190℃,在不同保温时间下,循环强化预水解液中的甲酸和乙酰丙酸浓度随着保温时间的延长而增加,而乙酸浓度则先增加,后期虽有波动,但是稳定在较高水平,而总糖则呈现先增加后下降的趋势;保温时间60 min,在不同预水解温度下,循环强化预水解液中的有机酸和总糖质量浓度随着预水解温度的升高呈现增加的趋势;在上述两种效应研究中,循环比的增大均对循环强化预水解液中的有机酸质量浓度提升有正面效应。循环强化预水解工艺的水解过程自产酸得以富集,利于其资源化利用,而自产酸具有催化水解进程的功能。     

甲醇柴油的物化性质研究

分析甲醇柴油的十六烷值、密度、运动粘度、腐蚀性和馏程等性质。采用数值计算的方法研究不同甲醇掺混比例对混合燃料十六烷值的影响;开展燃料的蒸馏特性试验、粘温特性试验,研究不同甲醇掺混比例（M0、M10、M20）对混合燃料的蒸馏特性、粘温特性的影响,初步探讨柴油中甲醇含量的混合燃料理化参数的影响规律。     

Application of micromechanical models to tensile properties of wood–plastic composites

Wood–plastic composites (WPC) were produced with white birch pulp fibers of different aspect ratios (length-to-diameter), high-density polyethylene, and using two common processes: extrusion or injection molding. Three additive levels were also used: no additive, compatibility agent, and process lubricant. Fiber size was measured with an optical fiber quality analyzer. Tensile properties of WPC were measured and modeled as a function of fiber aspect ratio. Models were fitted to experimental values using the minimum sum of squared error method. A shift from the oriented fiber case (injection molding) to the randomly oriented fiber case (extrusion) was achieved using a fiber orientation factor. Fiber/matrix stress transfer increased with increasing fiber aspect ratio. Stress transfer was reduced with the use of process lubricant. Unexpectedly, the compatibility agent had the same effect. Fiber strength and stiffness contributions to the composite were lower than those of intrinsic fiber properties.     

树脂型甲醛捕捉剂对脲醛树脂性能的影响

在实验室制备得到树脂型甲醛捕捉剂,考察了甲醛捕捉剂与不同F/U摩尔比脲醛树脂混合使用后制备得到的刨花板力学性能及甲醛释放量。研究结果表明,甲醛捕捉剂的添加能有效降低刨花板的甲醛释放量,但对混合树脂的最终力学强度性能不利。混合树脂的摩尔比F/U是决定相关刨花板力学性能及甲醛释放量的主要因素。当与摩尔比F/U=1的脲醛树脂混合使用时,添加占总施胶量5%甲醛捕捉剂的刨花板甲醛释放量可达到E1级,同时,内结合强度值满足室内级国家标准要求。与摩尔比F/U=1.2的脲醛树脂混合使用,当甲醛捕捉剂的添加量为20%时,刨花板性能达标。     

不同物质的量之比乙二醛⁃尿素⁃甲醛共缩聚树脂的合成与性能

为了降低木材胶黏剂中的甲醛含量,减小胶合板甲醛释放对人体健康和环境造成的危害,采用乙二醛与单羟甲基脲(MMU)反应,合成了MMU与乙二醛物质的量之比分别为0.7∶1.0,0.9∶1.0,1.1∶1.0和1.3∶1.0的乙二醛?尿素?甲醛(GUF)共缩聚树脂;采用傅里叶变换红外光谱(FT?IR)和X射线衍射(XRD)对树脂的结构进行了表征,对树脂的基本性能、固化性能、润湿性能及胶合性能进行测定,并进行对比分析。结果表明,合成制备的GUF树脂稳定性较好,均超过了10 d;外观均为酒红色均一液体。MMU与乙二醛的物质的量之比对树脂固体含量和黏度有较大影响,固体含量随着物质的量之比增大而增大,当MMU与乙二醛物质的量之比为1.3∶1.0时,树脂的固体含量为63.12%;当MMU与乙二醛物质的量之比为0.9∶1.0时,树脂黏度的最小值为23.91 mPa·s。树脂的主要官能团(N—H、O—H、C??O、C—O—C和C—N)的红外吸收峰基本不受物质的量之比的影响。树脂对杨木单板的润湿性能良好,接触角为50.8°~57.3°;MMU与乙二醛的物质的量之比为1.3∶1.0时合成的GUF树脂性能较优,胶合板干状胶合强度和湿强度分别为1.81和1.47 MPa;低物质的量之比的GUF树脂固化后会出现晶体结构。     

Manufacture and properties of oil palm frond cement-bonded board

This study was designed to reveal the role of the cement/wood ratio in a hydration test of wood-cement mixtures. The compatibility of oil palm (Elaeis guineensis Jacq) fronds-cement mixtures was tested in the hydration test, with the addition of magnesium chloride as an accelerator at different water/cement ratios. To prove the findings on the hydration behavior of components, the cement-bonded boards were manufactured using a conventional cold-pressing method at different cement/wood ratios. Results indicated that the optimum weight ration of cement/wood increased with decreasing wood powder size based on the equal specific surface area ratio of cement/wood in the hydration test and board manufacturing. The addition of magnesium chloride improved the compatibility of oil palm fronds with cement; the compatibility factor (C _A) increased by more than 90% with the addition of 5% magnesium chloride. TheC _A factor increased proportionally with a higher magnesium chloride content and a higher water/ cement ratio. The addition of magnesium chloride also enhanced the cement hydration and ultimate board strength properties. However, the addition of 5% magnesium chloride did not improve the properties of boards sufficiently at a cement/wood ratio of 2.21.0.     

石墨烯改性椰壳活性炭复合材料的制备及其电化学性能研究

以椰壳为原料,水蒸气活化法制备了椰壳活性炭(AC),并以乙醇和水作为溶剂,采用水热法将AC与石墨烯(GR)按质量比90∶0、90∶5、90∶54、90∶90和54∶90复合,将制得的复合材料(GAC1~GAC5)作为电极应用于超级电容器。通过氮气吸脱附、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)方法表征了活性炭的孔结构和表面形貌;采用循环伏安(CV)、恒电流充放电(GCD)方法分析比较不同复合比例下超级电容器电极材料的性能。实验结果表明:在炭化温度800℃,活化温度900℃及活化时间1.5 h的条件下制备的椰壳活性炭比表面积为2482 m^2/g,其孔径主要分布在2~4 nm,孔容可达1.33 cm^3/g,在6 mol/L KOH电解液中比电容为85 F/g,石墨烯改性的复合材料GAC-5作为电极材料具有优异的电化学性能,在电流密度1 A/g时比电容可达186 F/g。