纳米纤维素增强胶黏剂的微观蠕变性能

运用纳米压痕仪检测和分析了添加不同纳米纤维素(微纤丝纤维素(MFC)、纳米微晶纤维素(CNC)、纳米纤丝纤维素(NFC))前后的酚醛树脂胶黏剂蠕变性能的变化规律,发现在添加了纳米纤维素的胶黏剂胶合木材试样中,相同载荷下添加NFC的胶黏剂胶合木材的试样胶合界面形变最低,在卸载后其不可恢复变形最小,其次是添加MFC和CNC胶黏剂的胶合木材试样。从蠕变曲线可以看出,在恒定载荷下,5 min内添加MFC胶黏剂胶合木材试样的界面变形最小,其次为添加CNC胶黏剂的胶合木材试样,最后为添加NFC胶黏剂的胶合木材试样。     

氨基改性纳米纤维素气凝胶的制备及吸附性能研究

为了改善和提高纳米纤维素(CNF)气凝胶对CO₂的吸附选择性及吸附能力,采用3 -(2-氨基乙氨基)丙基甲基二甲氧基硅烷作为改性剂对球形水凝胶进行接枝改性,再经冷冻干燥制备氨基改性CNF气凝胶。通过傅里叶变换红外光谱、扫描电子显微镜、比表面积孔隙测定仪等对气凝胶进行表征,并进行CO₂吸附/解吸测试。结果表明：改性CNF气凝胶对CO₂的吸附能力随着氮含量的增加而增加;在初始压力0.13 MPa,温度20 ℃时,CO₂吸附量最大为1.80 mmol/g,远大于未改性CNF气凝胶吸附量;经10次吸附/解吸循环,其吸附能力基本稳定,具有良好再生能力。     

纳米无机物对MF树脂耐磨性能的影响

用单一和复合的纳米无机物直接加入三聚氰胺甲醛(MF)树脂中,探讨其种类、用量、复合比例等对MF树脂耐磨性的影响。结果表明,纳米二氧化硅HTSi-03和纳米三氧化二铝HTAl-06以1:2的质量比复合,总用量为30g·m-2时,能显著提高MF树脂浸渍装饰纸层压板的耐磨性能,耐磨转数可达4300r,达到浸渍纸层压木质地板国家标准家用Ⅱ级的要求。用红外光谱和差示扫描量热法进一步分析了纳米无机物对提高MF树脂耐磨性的改性机理。     

麦秸碎料板贴面性能研究

探索麦秸碎料板的贴面性能,为麦秸碎料板替代木材和木质人造板作为家具和室内外装饰材料提供理论依据,扩大麦秸碎料板的使用范围。采用4种贴面材料（0.27 mm厚度薄木、0.60 mm厚度薄木、印刷装饰纸、三聚氰胺浸渍纸）和4种胶粘剂（异氰酸酯胶、脲醛树脂胶、白乳胶、脲醛胶与白乳胶混合胶）对麦秸碎料板进行贴面处理,通过测试贴面层的透胶率、耐水性能及表面胶合强度分析其贴面性能的优劣。结果表明,异氰酸酯胶贴的板件其耐水性能和表面胶合强度最好,用白乳胶贴面的胶层耐水性最差;薄木和三聚氰胺浸渍纸的贴面效果较好,印刷装饰纸的贴面性能好但其贴面效果较差;麦秸碎料板贴面前经过砂光处理能有效地改善贴面性能。用4种胶粘剂在经过砂光处理的麦秸板表面采用传统的贴面工艺贴4种饰面材料,贴面层的耐水性和胶合强度均能达到标准要求,其中印刷装饰纸贴面后板面光洁度较差。     

纳米纤维素表面聚丙烯酸丁酯原位修饰

目的 由于强亲水的纳米纤维素与有机高分子材料之间的界面相容性差,使其作为一种有前景的增强剂应用受到限制。采用丙烯酸丁酯（BA）对纳米纤维素（CNF）表面进行原位乳液接枝聚合改性可以提高纳米纤维素与聚乳酸等高分子材料的相容性。方法本研究优化了纳米纤维素表面接枝聚丙烯酸丁酯（PBA）链接枝率的影响条件,并利用傅里叶红外光谱（FTIR）、X射线衍射光谱（XRD）、透射电镜（TEM）、热重（TG）、X射线光电子能谱（XPS）以及扫描电子显微镜?能量散射X射线微区（SEM-EDS）分析等手段对聚丙烯酸丁酯修饰前后的纳米纤维素进行了表征,利用扫描电子显微镜对改性纳米纤维素与聚乳酸基体的相容性进行了分析。结果改性纳米纤维素（PBA-g-CNF）在1 734 cm? 1出现了典型的羰基红外吸收;改性纳米纤维素的结晶度指数为48%,较纳米纤维素的61%有所下降;纳米纤维直径由50 nm增加至 80 ~ 100 nm;最大热失重温度由改性前的340 ℃增加至改性后的354 ℃;纳米纤维素中的C和O的原子数比为1.89,改性纳米纤维素的C和O的原子数比为3.76,C和O元素在改性前后纳米纤维素中分布均匀;改性纳米纤维素与聚乳酸的共混膜材料拉伸断面呈现出韧性断裂过程。结论 聚丙烯酸丁酯改性纳米纤维素是成功的,且改性过程主要发生在纳米纤维素的表面。改性后的纳米纤维素与聚乳酸之间展现了良好的界面相容性。      

无醛装饰纸贴面胶合板制备工艺及胶合性能

为解决贴面人造板表面的游离甲醛问题,通过选用市场上常用的聚氨酯和丙烯酸两种无醛树脂作为胶黏剂,研究了其浸渍贴面无醛胶合板的制备工艺,并对胶合性能进行了研究。从无醛浸渍纸贴面无醛胶合板的热压温度、热压时间、热压压力等影响因素对制备工艺进行试验,旨在找到本试验条件下的最佳制备工艺。结果表明:当水性聚氨酯树脂浸胶量为130%时,水性聚氨酯树脂贴面胶合板的最佳工艺为热压温度60℃、热压时间4 min、热压压力为2 MPa,此时饰面胶合板的胶合强度可高达1.26 MPa;当水性丙烯酸树脂浸胶量为120%时,水性丙烯酸树脂贴面胶合板的最佳工艺为热压温度120℃、热压时间1.5 min、热压压力为2 MPa,此时饰面胶合板的胶合强度可高达1.5 MPa。     

耐磨三聚氰胺甲醛树脂的制备及性能表征

采用超声波法将5种纳米耐磨材料分散于三聚氰胺甲醛树脂(MF树脂),制备浸渍装饰纸层压板;并采用傅里叶变换红外光谱法和差示扫描量热法等对改性的MF树脂进行分析.结果表明:分散4次最合适;MF树脂最低耐磨转数为1600转,最高耐磨转数为2500转;耐磨材料的加入使得MF树脂的粘度、接触角增大,耐磨性能提高.     

纳米SiO2表面接枝及其在原位乳液聚合体系中的分散稳定性

用湿法改性方法将硅烷偶联剂接枝在纳米SiO2表面上,并分析了pH值、反应时间、反应温度及硅烷偶联剂的加入量对接枝效果的影响,继而讨论了接枝后的纳米SiO2在原位乳液聚合过程中的分散稳定性.结果表明,较佳的改性工艺条件为:pH值为3~4,反应温度为80℃,反应时间为120 min,硅烷偶联剂的加入量为纳米SiO2重量的10%左右.接枝了硅烷偶联剂的纳米SiO2,能够使乳化剂聚集在其表面上,形成“胶束”区域,从而提高了在乳液聚合体系中的分散性和稳定性.     

微晶纤维素改性制备Cu~(2+)吸附材料的研究

以微晶纤维素为原料,通过接枝胺化反应制备一种对水体中Cu~(2+)具有较强去除能力的吸附材料,并采用FTIR、SEM、XRD和TG/DTG对其进行表征,模拟吸附水体中的重金属Cu~(2+)。结果表明:接枝聚合反应在微晶纤维素、引发剂、单体的质量比为100∶3.89∶175,反应温度为70℃、反应时间为3 h的条件下进行最佳,接枝率可达到91.44%。胺化反应在温度为60℃、时间为1 h的条件下进行,其效率可达到78.14%。微晶纤维素接枝胺化改性保留了间隙结构、降低了结晶度、提高了热稳定性。改性前后的微晶纤维素对Cu~(2+)的吸附量分别为1.50和83.07 mg·g~(-1)。微晶纤维素的接枝胺化改性改善了其与水体的可及度,增强了对Cu~(2+)的络合能力,大大提高了微晶纤维素对水体中重金属Cu~(2+)的吸附能力。     

不同CNF添加量对CNC气凝胶结构与性能的影响

采用硫酸水解法制备纤维素纳米晶体(CNC),并通过悬浮滴定、叔丁醇置换和冷冻干燥制备球形纤维素气凝胶(CNCa)。为了提高CNCa的性能,将化学预处理结合机械研磨法制备得到的纤维素纳米纤丝(CNF),添加到CNC悬浮液中,最后制得CNC/CNF混合气凝胶。采用透射电镜、X-射线衍射仪观察纤维素的形态和结晶度,利用扫描电镜、傅里叶红外光谱仪、比表面积分析仪、万能力学试验机对气凝胶的微观形貌、化学态、比表面积及压缩性能进行表征。结果表明:CNC与CNF的尺寸、形态和结晶度均有差异;CNCa内部纤丝无序交联,比表面积达96.67 m2/g;在80%应变下,压缩强度为0.148 MPa。添加CNF,气凝胶直径随之增加,形态由"球形"趋向"米粒状";当CNF添加量为25%时,内部孔隙丰富,比表面积增至134.41 m2/g,压缩强度增至0.221 MPa。CNF的添加未对CNC气凝胶的化学官能团和晶型结构产生影响;但CNF添加量过大时,气凝胶各项性能均减弱。     

超支化聚合物改性三聚氰胺甲醛树脂的物理性能研究

利用超支化聚合物聚酰胺-胺(PAMAMs)对三聚氰胺甲醛树脂(MF)进行共混改性, 并用改性前后的MF树脂完成浸渍胶膜纸和饰面装饰板的制备, 从物理性能方面分别对树脂、浸渍胶膜纸和饰面板进行表征研究。结果表明:PAMAMs的加入降低了MF树脂胶黏剂的粘度, 缩短了固化时间和延长其贮存期; PAMAMs的加入使树脂浸渍纸的抗张强度提高43%和抗伸长率提高100%;改性树脂浸渍纸饰面板的物理性能分析得出, 饰面板的表面耐污渍、表面耐磨和抗拉强度等方面均得到明显提升。     

植酸改性木粉制备及其吸附性能研究

[目的]将木材加工剩余物木粉和改性木粉作为废水中染料污染物的吸附剂,并探究其性能,为木粉高值化利用提供一种策略.[方法]以植酸(PA)为绿色改性剂接枝木粉制备了木粉基吸附剂(PA-WF),利用SEM-EDS、ATR-FTIR、XRD、BET对PA-WF的表面形貌、元素分布、官能团、孔隙度、比表面积、结晶度和结晶结构进行...     

腐植酸和巯基改性生物炭对水中Cd2+的吸附性能和机制研究

本研究以水稻秸秆为原料制备生物炭（BC300），通过使用腐植酸和3-巯丙基三甲氧基硅烷（3-MPTS）丰富其表面官能团，得到腐植酸改性生物炭（HBC300）和巯基改性生物炭（SBC300）两种改性生物炭，分析改性生物炭对Cd²⁺的吸附能力，借助FT-IR、XPS和Boehm滴定等表征手段和密度泛函理论（DFT）计算探究改性生物炭的理化性质及官能团对吸附Cd²⁺的作用。结果表明：改性过程改变了生物炭的理化性质，HBC300表面增加了COOH和OH官能团，而SBC300表面COC、CO和SH官能团增多。通过丰富其生物炭表面官能团提升了生物炭对Cd²⁺吸附反应速率和吸附性能，表现出改性生物炭在水中去除Cd²⁺的潜力。其中，SBC300对Cd²⁺吸附效果最佳，其最大平衡吸附容量为49.5 mg·g^-1，但吸附反应速率小于HBC300，符合准二级动力学方程和Langmuir等温吸附模型，此吸附过程为单分子层吸附并受化学吸附控制。表征数据及DFT计算拟合数据结果表明，生物炭表面修饰官能团加快了对Cd²⁺吸附反应速率，但COC和CO官能团限制了SBC300对Cd²⁺的吸附反应速率。     

改性蛇纹石对Pb2+的吸附机理及吸附条件优化

为提升蛇纹石对污染物Pb²⁺的去除效果,实现废水中Pb²⁺的高效去除,本研究将天然蛇纹石矿物高温改性,探究改性后蛇纹石对Pb²⁺的吸附机理、解吸情况及蛇纹石用量、溶液的初始pH、蛇纹石粒径大小和吸附时间对吸附量和Pb²⁺去除率的影响,并通过Box-Behnken响应面法优化改性蛇纹石吸附Pb²⁺的实验条件。结果表明：改性蛇纹石吸附性能明显提升,理论最大饱和吸附容量更高,二者吸附过程均更符合Freundlich等温吸附模型和准二级动力学模型,且吸附过程为自发吸热进行的。改性蛇纹石吸附Pb²⁺的机理主要为蛇纹石裂解产生的Mg²⁺与溶液中溶解的CO₂结合形成MgCO₃,MgCO₃与溶液中的Pb²⁺发生溶积置换生成PbCO₃沉淀;Pb²⁺与改性后蛇纹石表面形成的高能键结合,以Pb（NO₃）₂·Si-O、PbO·O-Si-O配合物的形式吸附在蛇纹石表面。改性蛇纹石在溶液中Pb²⁺的解吸量及解吸率均较低,改性蛇纹石对Pb²⁺的吸附情况较为稳定,Pb²⁺不易被解吸出来。改性蛇纹石对溶液中Pb²⁺最佳吸附条件为固液比为1∶200（m∶V）,pH=5.5,粒径为140目,吸附时间为36 h,此时吸附量及Pb²⁺去除率分别为15.26 mg·g^-1、79.89%。研究表明,改性蛇纹石对Pb²⁺吸附性能明显提升,具有较高吸附容量且吸附较为稳定不易解吸,对去除废水中Pb²⁺具有潜在应用价值。     

氟涂层刀具铣削饰面刨花板的切削性能

分析氟涂层刀具铣削饰面刨花板的切削性能,为氟涂层刀具在木材切削加工领域应用提供理论指导。利用CNC加工中心分别进行未涂层刀具和氟涂层刀具铣削饰面刨花板试验,采用工具显微镜和扫描电镜拍摄刀具前后刀面的磨损形貌,采用超景深三维显微镜对饰面刨花板的切削加工表面进行粗糙度测量,研究氟涂层刀具铣削饰面刨花板的切削性能。结果表明,在相同的铣削长度条件下,氟涂层刀具铣削饰面刨花板的后刀面磨损带宽度显著低于未涂层刀具的后刀面磨损带宽度,且随着铣削长度的逐渐增加,未涂层刀具磨损带宽度增加急剧,而涂层刀具磨损带宽度增大缓慢;氟涂层刀具主要为磨料磨损,可以有效减少胶黏剂和刨花颗粒产生的黏结磨损,且降低崩刃现象;在相同的铣削长度条件下,氟涂层刀具铣削饰面刨花板的切削表面粗糙度值明显低于未涂层刀具铣削饰面刨花板的切削表面粗糙度值,且铣削饰面刨花板的刨花层可显著减少表面毛刺和凹坑,且饰面耐磨层崩边较少。因此,氟涂层刀具铣削饰面刨花板可以有效降低刀具磨损,提高饰面刨花板切削表面质量。     

纳米二氧化硅表面功能化及其表征

采用自由基聚合接枝法,用甲基丙烯酸缩水甘油酯(glycidyl methacrylate,GMA)表面处理纳米二氧化硅,在其表面引入反应性环氧基团,对影响接枝反应的各种因素,包括单体浓度、引发剂浓度、反应温度和反应时间等进行了研究.结果表明,通过控制单体浓度可有效调控纳米二氧化硅的接枝率.采用红外(FT-IR)、热重分析(TGA)、光电子能谱(XPS)、透射电镜(TEM)等对改性纳米二氧化硅进行了表征.     

蔗渣接枝改性对水溶液中溴酚蓝的吸附及动力学研究

为制备高效、绿色环保的吸附剂,采用溶液法制备了接枝共聚物, 研究了碱处理蔗渣和接枝共聚物对水溶液中溴酚蓝（Bromophenol blue,BPB)的吸附效果及其吸附动力学,并利用傅立叶变换红外光谱,扫描电镜等手段对其结构和形貌进行了表征.结果表明：蔗渣碱处理和接枝增加了蔗渣的比表面积,在pH（2-9）的范围内对溴酚蓝的吸附能力有提高,其中接枝共聚物对溴酚蓝的吸附能力最强,最大吸附量为2.11 mg/g,去除率达到70.43%,相比蔗渣和碱处理蔗渣分别提高了56.23%和30.52%.接枝共聚物对溴酚蓝水溶液的吸附过程符合准二级动力学方程,吸附机理主要为化学吸附.     

改性腐殖酸对染料甲基紫的吸附研究

[目的]研究改性腐殖酸对甲基紫的吸附特性。[方法]以甲基紫染料为例,研究改性腐殖酸对有机染料废水的吸附特性,同时考察温度、吸附时间、吸附剂用量、离子强度对吸附的影响。[结果]酸性条件有利于改性腐殖酸吸附甲基紫。随着吸附时间的延长,改性腐殖酸对甲基紫的吸附量增加,24 h后,吸附作用基本达到平衡。随着温度的升高,吸附量增加,腐殖酸对甲基紫的吸附是吸热反应。随着离子强度的增加,吸附量呈下降趋势。当改性腐殖酸的用量为0.8 g时,其对甲基紫的去除率达98.34%。25℃下,改性腐殖酸对甲基紫的吸附用Frendlich方程拟合效果最佳。[结论]改性腐殖酸对甲基紫具有很好的吸附作用,在染料工业废水处理中具有一定的应用价值。