生物质基高邻位热塑性酚醛树脂作为树脂纤维前驱体的研究

以大理漾濞核桃(Juglans regia)壳液化物为原料,合成了生物基热塑性酚醛树脂(thermoplastic phenolic resin,TPPF),探讨了核桃壳液化物中苯酚(phenol,P)与甲醛(formaldehyde,F)的摩尔比、反应时间、反应温度对TPPF得率、游离酚含量和有机元素含量的影响,在获得优化合成条件的基础上,使用ZnOH为催化剂合成生物基高邻位热塑性酚醛树脂(High-Ortho TPPF),探讨了甲醛加入次数对生物基High Ortho TPPF的邻对位比值(O/P)的影响,并采用核磁共振(NMR)、红外光谱(FTIR)对生物基High Ortho TPPF进行表征。结果表明,生物基TPPF的最佳合成条件为核桃壳液化物中苯酚与甲醛的摩尔比1∶0.75、反应时间3.5h、反应温度85℃,树脂得率为75.70%,游离酚含量为9.18%;在此基础上,利用FTIR可发现采用两步甲醛法能够制备生物基High Ortho TPPF,其邻对位比值通过核磁验证为1.10。     

板栗苞液化技术研究

[目的]对板栗苞液化技术进行研究。[方法]对氢氧化钠、碳酸钠、醋酸（99.5%）、磷酸（85%）、盐酸（37%）和硫酸（98%）6种催化剂对板栗苞液化的影响进行研究,并分析在130、150和170℃液化反应温度下,浓硫酸、磷酸和浓盐酸加入量与苯酚的百分比为1～6%时,对板栗苞苯酚液化效果的影响。对150℃时,以加入量为4%的浓硫酸催化板栗苞苯酚液化产物与甲醛制成的树脂和传统酚醛树脂的性能进行分析。[结果]酸对板栗苞苯酚液化有较好的催化作用,且酸性越强对板栗苞苯酚液化催化效果越好;当反应温度为150℃,催化剂为4%浓硫酸是,板栗苞的苯酚液化效果最佳,液化率可以达到92.11%;当板栗苞粉与苯酚质量比为1∶3时,液化所得产物与甲醛反应所得酚醛树脂基本符合GB/T 14732-93的要求。[结论]板栗苞液化制备酚醛树脂是可行的。     

三甲基硅羟乙基纤维素醚的合成、表征及性能

通过羟乙基纤维素（HEC）与六甲基二硅胺烷的反应,对水溶性物质HEC三甲基硅化改性,以改善其脂溶性。用红外光谱和扫描电镜（SEM）分析了产物的结构和表面形貌,并用热质量分析（TGA）、示差扫描量热（DSC）对改性产物的热性能进行了表征,应用霉菌法进行了生物降解性能实验。结果表明,HEC经硅化改性后,脂溶性得到改善;热分解温度显著提高,热稳定性得到增强;通过观测产物经过霉菌不同时间降解后的表面形貌,证明羟乙基纤维素三甲基硅醚具有生物降解性。图8表4参11     

淀粉-碱木素改性酚醛树脂的粘接性能及固化动力学研究

利用淀粉和碱木素改性酚醛树脂, 讨论了各种因素对该胶黏剂所压制的胶合板的胶合强度、甲醛释放量的影响;并采用差示扫描量热(DSC)法探讨了淀粉-碱木素改性酚醛树脂的固化反应过程,运用Kissinger和Ozawa法进行了动力学研究,得到其固化反应活化能,并通过Crane法得到了反应级数。结果表明:该胶所压制的胶合板的胶合强度达到国家一类胶标准要求,甲醛释放量达到国家E1级标准要求; 当碱木素用量为质量分数18.00%、羟甲基化产物加入量为质量分数12.00%时,所压制的胶合板的胶合强度最大(其值为1.22 MPa);而当碱木素用量为质量分数18.00%,羟甲基化产物加入量为质量分数9.00%时,胶合板的甲醛释放量最小(其值为0.32 mg·L-1)。2种方法计算得到活化能的大小顺序是一致的,高质量分数羟甲基的改性酚醛树脂在固化过程中具有的活化能比低质量分数羟甲基的酚醛树脂的要高,意味着高质量分数羟甲基的改性酚醛树脂固化时需要较多热量,所以不宜添加过多羟甲基化产物。反应级数为小数(0.69~0.86),说明淀粉-碱木素改性酚醛树脂的固化反应是一个复杂反应。     

水性聚氨酯改性大豆基胶粘剂固化动力学研究

对水性聚氨酯(WPU)改性大豆蛋白基胶粘剂的胶合强度进行研究,并利用热重分析法研究了水WPU共混改性大豆基胶粘剂的固化反应特征,通过动力学研究方法研究了各阶段反应的活化能E、指前因子A等动力学参数,并借助傅立叶红外光谱技术(FT-IR)研究了大豆基胶粘剂固化产物的结构特征。结果表明,先后经碱处理和WPU共混改性,大豆基胶粘剂湿态胶合强度有显著提高,FT-IR分析显示改性后胶粘剂结构发生变化。大豆基胶粘剂热解主要有2个阶段,而改性大豆基胶粘剂有4个降解阶段。动力学分析表明,热固化过程均为一级反应,随着WPU加入量的上升,各阶段的固化反应活化能增大,使其固化温度有所上升。     

羟丙基纤维素乙酰乙酰化改性材料的制备及表征

采用羟丙基纤维素（HPC）作为原料,通过接枝乙酰乙酰基团（AG）改性合成,成功制备了羟丙基纤维素乙酰乙酰化接枝聚合物（HPCAG）。利用红外光谱（IR）、X-射线衍射（XRD）和扫描电镜（SEM）表征了产物结构,确认了合成得到的预期产物。利用热重（TG）和示差扫描量热（DSC）法对新合成接枝聚合物的热性能进行了测试分析,确定了羟丙基纤维素乙酰乙酰化反应后,产物的热塑性能得到增强。图8表3参14     

板栗苞液化技术研究(英文)

[目的]对板栗苞液化技术进行研究。[方法]对氢氧化钠、碳酸钠、醋酸(99.5%)、磷酸(85%)、盐酸(37%)和硫酸(98%)6种催化剂对板栗苞液化的影响进行研究,并分析在130、150和170℃液化反应温度下,浓硫酸、磷酸和浓盐酸加入量与苯酚的百分比为1～6%时,对板栗苞苯酚液化效果的影响。对150℃时,以加入量为4%的浓硫酸催化板栗苞苯酚液化产物与甲醛制成的树脂和传统酚醛树脂的性能进行分析。[结果]酸对板栗苞苯酚液化有较好的催化作用,且酸性越强对板栗苞苯酚液化催化效果越好;当反应温度为150℃,催化剂为4%浓硫酸是,板栗苞的苯酚液化效果最佳,液化率可以达到92.11%;当板栗苞粉与苯酚质量比为1∶3时,液化所得产物与甲醛反应所得酚醛树脂基本符合GB/T14732-93的要求。[结论]板栗苞液化制备酚醛树脂是可行的。     

新型酚醛树脂改性大豆蛋白胶的研究（Ⅱ）

为了降低大豆蛋白胶的固化温度,提高交联剂改性豆胶的效率,减少交联剂的用量,最终降低豆胶成本,以分离大豆蛋白(SPI)降解液改性的酚醛树脂作为交联剂,使用前将其与大豆胶直接混合。通过核磁共振(¹³C-NMR)、差式扫描量热分析（DSC）改性前后酚醛树脂的结构变化和固化性能。结果表明,较普通酚醛树脂,以SPI降解液改性的酚醛树脂作为豆胶的交联剂,豆胶胶合板干、湿剪切强度明显提高,增幅分别为36.49%和22.03%;¹³C-NMR分析表明,SPI降解液改性的酚醛树脂体系羟甲基含量提高近27%。游离甲醛及甲醛聚合物含量降低近2.18倍,为后期豆胶的低毒或无毒化提供可能;DSC测试结果表明,以SPI降解液改性的酚醛树脂作为豆胶的交联剂,可以降低豆胶的固化温度,交联反应更容易。     

水热液化玉米秸秆制备生物油实验及动力学研究

本文以玉米秸秆为原料,开展快升温速率(260℃/min)下秸秆的水热液化实验,研究温度和时间对产物分布和生物油理化性质的影响,并对不同温度下的液化反应进行动力学研究。结果表明:在亚临界水中液化时,相同液化温度下,生物油产率随着停留时间的延长先增加后降低,而在超临界条件下,生物油产率则呈直线下降趋势。随着温度和时间的增加,生物油中C含量从67.21%升高到73.23%,O含量从24.84%降低到18.77%;GC/MS分析表明生物油中主要包含酸类和酚类物质,且液化时间显著影响其化学物质组成。当液化时间延长至45 min时,酚类物质高达18.21%,酸类物质降低至13.5%。热重分析结果表明:适当延长反应时间(25 min)可以增加生物油中汽油和煤油的馏分,但是当时间过长(45 min)结果相反。动力学计算结果表明玉米秸秆水热液化反应活化能Ea=34.5 kJ/mol,指前因子A=254.17 s~(-1)。     

改性核桃壳处理含Cr(Ⅵ)废水的效果

[目的]研究改性核桃壳对含六价铬[Cr(Ⅵ)]废水的吸附效果,为核桃壳资源化开发利用提供新途径.[方法J以废弃核桃壳为原料,采用磷酸改性法制备核桃壳基吸附材料,通过扫描电镜(SEM)和红外光谱仪(FTIR)表征材料结构,并考察溶液初始pH、改性核桃壳投加量、吸附时间等因素对改性核桃壳处理含Cr(Ⅵ)废水效果的影响,同时研究改性核桃壳对Cr(Ⅵ)吸附过程的动力学模型和等温线模型.[结果]改性后核桃壳表面更粗糙且多孔,官能团结构改变;在Cr(Ⅵ)初始质量浓度100 mg/L、改性核桃壳投加量1.0 g、溶液pH 2.0的条件下吸附处理180 min,改性核桃壳对Cr(Ⅵ)的吸附率达99.65%,高于未改性核桃壳的吸附率(43.64%);改性核桃壳的废水处理过程符合准二级动力学方程和Langmuir等温吸附式.[结论]采用磷酸改性法制备的改性核桃壳对Cr(Ⅵ)有较强的吸附能力,且操作简单、反应条件易于控制,可用于含Cr(Ⅵ)废水处理.     

酸解温度和时间对玉米淀粉性能的影响

以玉米淀粉为原料,研究盐酸制备酸解玉米淀粉,考察酸解温度和酸解时间对酸解玉米淀粉结构和性能的影响。通过X射线衍射（XRD）、旋转黏度计、差示扫描量热法（DSC）和热重分析（TGA）对酸解淀粉的结晶度、糊化黏度、糊化温度和热性能进行分析,结果表明：结晶度和糊化温度随酸解温度的升高和酸解时间的延长表现为先增大后减小;糊化黏度随酸解温度的升高和酸解时间的延长而迅速降低;酸解改性对玉米淀粉的热稳定性影响较小。     

聚乙烯醇固定化胆固醇氧化酶的研究

【目的】探讨类芽孢杆菌胆固醇氧化酶（COD）的固定化,为COD的应用研究提供参考依据。【方法】以不同浓度的聚乙烯醇、硼酸为主要材料制备固定化酶,并通过试验确定制备固定化酶的最适浓度、最佳反应温度、最适pH、热稳定性、酸稳定性、米氏常数及操作稳定性。【结果】选用12％聚乙烯醇、5％硼酸制备的固定化酶形状好、强度适中、易操作、固定化率高,其最适反应温度60℃,最适反应pH7．0,热、酸稳定性比游离酶好,且稳定范围较游离酶宽,表观米氏常数Km（2．55×10^-5mol／L）相对游离酶变小,重复使用5次后酶活力仍能保持在67．8％以上,半衰期为8．91次。【结论】聚乙烯醇制备的同定化COD稳定性好,与底物亲和力较强,可重复回收利用,具有良好的应用前景。     

核桃壳纤维素液化的研究

以残渣率、游离酚含量和可被溴化物含量为指标,采用傅里叶红外光谱(FTIR)和凝胶渗透色谱(GPC)为分析手段,研究了酸催化条件下苯酚液相中核桃壳纤维素的液化.结果表明:核桃壳纤维素在酸性条件下苯酚液相中的液化实质上是纤维素的缓慢降解过程,在纤维素分子链降解为低聚糖等低分子物的同时,可能存在葡萄糖吡喃环的开环反应;在液化残渣率降低、纤维素分子量大幅下降的同时,伴随着液化中间产物与苯酚的反应,生成可溶于苯酚液相的液化产物,并使液化体系游离酚含量和可被溴化物含量降低.     

玉米秸秆液化树脂化研究

[目的]研究玉米秸秆液化及树脂化的工艺条件,进而提高玉米秸秆资源的利用价值及开辟玉米秸秆利用的新途径.[方法]以苯酚为液化剂、磷酸为催化剂对玉米秸秆进行液化,通过单因素试验和正交试验确定玉米秸秆液化的最优工艺;然后对液化产物进行树脂化,利用单因素试验确定树脂化工艺.[结果]玉米秸秆液化的最优工艺条件：液化温度150℃、液化时间165 min、固液比3∶13、磷酸用量10％,该液化工艺条件下,玉米秸秆液化残渣率为l2.1％;树脂化工艺条件：甲醛与液化产物摩尔比1.8、NaOH与液化产物摩尔比0.35、树脂化合成温度85℃、保温时间40 min、水与液化产物摩尔比8.0,该工艺条件下可生产获得综合性能较好的玉米秸秆液化物树脂,用其压制的胶合板干状强度1.788 MPa、湿状强度0.812 MPa,胶合强度符合国家标准（GB/T 17657-1999）对Ⅰ类胶合板的要求（≥0.700MPa）.[结论]以玉米秸秆液化产物制备的酚醛树脂胶黏剂可用于木材加工.     

核桃壳多糖的含量测定

[目的]测定核桃壳多糖的含量。[方法]以葡萄糖为对照品,采用苯酚-硫酸法在490 nm测定核桃壳中多糖含量。[结果]最佳显色条件为5%苯酚1.0 ml,浓硫酸6.0 ml,反应温度65℃,反应时间为30 min,平均回收率为101.9%,RSD为1.98%,线性范围10～90μg/ml。[结论]该方法简便、准确、重现性好,适用于核桃壳多糖的含量测定。     

炭基磷钨酸催化制备纳米纤维素的研究

采用炭基磷钨酸在超声波辅助作用下水解微晶纤维素（MCC ）,制备得到纳米纤维素晶体（NCC）。采用透射电子显微镜（TEM）、X射线衍射仪（XRD）、傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）和热分析仪（TGA ）等对所制备N C C的形貌、晶体结构、光谱性质和热稳定性进行分析。结果表明：制备的NCC呈棒状,直径和长度主要分布在12～79 nm和146～862 nm,样品仍属于纤维素Ⅰ型,结晶度为76．1％;FTIR分析可知,纳米纤维素晶体仍然具有纤维素的基本化学结构;TGA分析表明,纳米纤维素晶体热分解温度为300℃,初期热稳定性低于微晶纤维素。与常规酸水解方法相比,该方法在制备过程中可省去脱酸过程,具有对设备腐蚀性小、环保等优点。     

高质量分数甲醛增强冷固型三聚氰胺-尿素-甲醛树脂性能

为探究高质量分数甲醛对共缩聚合成三聚氰胺-尿素-甲醛树脂（MUF）性能的影响,以高质量分数甲醛（50%）为原料合成树脂（MUF-H）,在自制混合固化剂作用下,通过常温（20 ℃左右）冷压制备胶合木,对比了高质量分数甲醛与普通甲醛合成树脂的物理力学性能,并借助动态热机械性能（DMA）,红外光谱（FT-IR）和核磁共振（13C-NMR）等分析手段诠释两者间的差异。结果表明:相对于以普通甲醛制备的MUF树脂,以高质量分数甲醛替制备MUF-H树脂能有效提高树脂的固体含量和黏度,缩短固化时间,胶合木干状剪强度增幅为60%,耐水性能和剥离率测试皆能满足相关国家标准;动态热机械性能测试结果表明:高质量分数甲醛制备MUF-H树脂能大幅度增强树脂的弹性模量;核磁共振分析表明:以高质量分数甲醛合成的MUF-H树脂具有较高含量的三聚氰胺与尿素共缩聚产物亚甲基醚键,说明体系有较高的缩聚程度和交联度。图5表5参15     

培养条件对早酥梨花粉萌发和生长的影响

运用正交设计法研究了蔗糖浓度(A)、硼酸浓度(B)、硝酸钙浓度(C)、温度(D)对早酥梨花粉离体萌发和生长的影响。结果表明,影响早酥梨花粉萌发率和花粉管生长的主次顺序均为:BADC。最适宜早酥梨花粉离体萌发和生长的培养条件为:蔗糖1.5 g/L、硼酸0.2 g/L、硝酸钙0.2 g/L、温度20℃。     

环氧缩丙三醇铁聚合物的制备及其涂膜性能

为提高环氧树脂（EP）的性能,以丙三醇（GL）改性EP,制得环氧缩丙三醇（EPL）,再用三氯化铁改性,制得环氧缩丙三醇铁聚合物（EPL-Fe）;并考察了反应时间、反应温度、投料比等因素对反应的影响,确定了EPL-Fe的最优制备条件.红外光谱（FTIR）和凝胶渗透色谱（GPC）分析结果表明,EPL分子中醇羟基与Fe3＋发生配位反应,分子链间进一步交联成EPL-Fe聚合物.另外,热作用下EPL-Fe易干燥成膜,该涂膜的力学性能、耐热性、抗化学介质性能尤其是耐酸、耐水性较EPL涂膜大为改善.