脲醛树脂及三聚氰胺改性脲醛树脂对桉木热解液组分的影响

为了有效利用热解技术处理废弃人造板,采用气质联用技术对比分析桉木、添加质量分数10% 脲醛(UF)树 脂的桉木、添加质量分数10%三聚氰胺改性脲醛(MUF)树脂的桉木、UF 树脂、MUF 树脂的热解液组分。结果表 明:桉木热解液成分复杂,其中2,5-二甲基呋喃的相对含量达到27.56%,3-甲基-2-羟基-2-环戊烯-1-酮和4-(2-氧 代)-2-环己烯-1-酮的相对含量分别为7.04%和7.02%,2,6-二甲氧基苯酚的相对含量为9.48%。添加UF 树脂的 桉木热解液检测到含氮物质的相对含量比桉木热解液增加22.93%,该热解液有望用于肥料生产和土壤改良;添加 MUF 树脂的桉木热解液出现了木糖、丁内酯等桉木热解液中未检测到的产物。      

DSC法研究水分含量对低分子量MUF树脂固化特性的影响

  目的  探究水分含量对低分子量三聚氰胺脲醛（MUF）树脂溶液固化特性的影响,为阐明树脂浸渍材在不同干燥阶段、不同空间层位中的树脂固化特性提供数据支撑。  方法  以实验室自制的MUF树脂溶液为研究对象,将其稀释成20%、30%、40%、50%后进行升温差示扫描量热测试（DSC）,通过外推法消除升温速率对峰顶温度的影响,拟合求解其最佳固化温度,定性阐述水分含量对MUF树脂固化特性的影响,并运用Kissinger微分法和Flynn-Wall-Ozawa积分法计算20%、30%、40%、50%树脂溶液固化反应的表观活化能,定量分析水分对树脂固化特性的影响。  结果  随着MUF树脂溶液质量分数的降低,DSC曲线中峰顶温度整体上呈现向高温方向偏移的趋势,但是在升温速率15和20 ℃/min条件下,20%树脂溶液DSC曲线的峰顶温度峰位置向低温区域发生了偏移;通过外推法得到的20%、30%、40%、50% MUF树脂溶液的最佳固化温度分别为93.99、90.71、85.46和79.71 ℃;运用Kissinger微分法计算得到其表观活化能分别为92.94、82.37、65.93和50.68 kJ/mol,其结果与Flynn-Wall-Ozawa积分法验算结果相近。  结论  整体上,消除升温速率的影响后,水分对树脂固化反应起阻碍作用,并且水分越多,阻碍效应越明显;但在较高升温速率（15和20 ℃/min）条件下,20%MUF树脂溶液的DSC测试结果表明水分促进树脂固化反应,这可能是由分子运动加剧造成的。      

复合NP阻燃剂处理杨木的热解特性与动力学分析

为研究复合NP阻燃剂处理杨木的热解特性与阻燃机理,利用热分析法对蒸馏水、聚硅酸磷酸二氢铝(Al-Si)、NP阻燃剂(N-P)、聚硅酸磷酸二氢铝复合NP阻燃剂(N-P-Al-Si)处理杨木(编号为A、B、C、D)的燃烧性能进行探讨,分别运用Ozawa-Flynn-Wall法和修正Coats-Redfern法计算阻燃杨木活化能。结果表明:A仅有1个热解阶段,此阶段的活化能值为65~70 kJ/mol。阻燃处理材的热解大致分为2个阶段,D的主要热解阶段介于B、C之间,其热释放速率缓慢,失重速率和失重量最小。并且在不同的升温速率下D的失重趋势一致,随着升温速率的增大,失重曲线向高温方向移动。D第1、2阶段的活化能分别为120、240 kJ/mol,均显著大于C(115 kJ/mol),表明Al-Si与N-P复配后的阻燃效率得到提高。      

阻燃剂硼酸-硼砂对杨木定向刨花板热解特性的影响

为探究阻燃剂硼酸-- 硼砂对杨木定向刨花板热解特性的影响,用同步热分析仪研究了硼酸-- 硼砂阻燃杨木定向刨花板升温速率为10 ℃/min、终温700 ℃的热分解反应。结果表明:硼酸-- 硼砂对阻燃杨木定向刨花板快速热解阶段的反应起到抑制作用,使得最大失重速率对应的特征温度后移,残炭率显著增加。阻燃杨木定向刨花板的最概然机理为球形对称的3维扩散,满足Ginstling-Broushtein方程。未经阻燃处理及添加9%、12%硼酸-- 硼砂的杨木定向刨花板在快速热解阶段的反应活化能分别为101.690、116.635、129.225 kJ/mol,硼酸-- 硼砂使杨木定向刨花板在快速热解阶段所需的能量增加。      

HDPE 胶合板与脲醛树脂胶合板的性能对比

为了探讨高密度聚乙烯(HDPE)薄膜替代脲醛(UF)树脂作为胶黏剂的可行性,采用力学试验机、DMA、TG、 SEM 等方法分别对HDPE 胶合板与UF 树脂胶合板的物理力学性能、热稳定性、胶合界面进行综合评价。结果表 明:HDPE 薄膜作为胶黏剂使用时具有与UF 树脂相同的黏结能力,且HDPE 薄膜具有更加优异的耐水性能。浸泡 7 d 后,UF 树脂胶合板的吸水率、吸水厚度膨胀率比HDPE 胶合板分别高出23.5%和5.1%。HDPE 胶合板的储能 模量在130 0 C附近降低到极小值,而UF 树脂胶合板则一直保持缓慢降低的趋势;但当温度低于60 0 C时,HDPE 胶 合板的储能模量高于UF 树脂胶合板。HDPE 胶合板与UF 树脂胶合板具有相似的热解规律,但HDPE 胶合板在 420 0 C处有1 个较弱的热解峰。HDPE 薄膜、UF 树脂均可以与杨木单板形成机械啮合结构。      

D151阳离子交换树脂吸附Zwittermicin A的动力学研究

[目的]研究阳离子交换树脂对Zwittermicin A的吸附行为。[方法]采用静态吸附法考察了D151阳离子交换树脂对ZwittermicinA的吸附动力学,并对吸附过程中的速控步骤进行研究。[结果]动力学表明,D151阳离子交换树脂对Zwittermicin A的吸附较好的符合了lagergren拟一级动力学模型,吸附的速控步骤是颗粒扩散过程,并推算出交换过程的表观活化能为Ea=16.21 kJ/mol,吸附焓变△H=-17.58 kJ/mol,吸附熵变△S=-12.20 J/(mol.K)。[结论]阳离子交换树脂对Zwittermicin A的吸附过程是自发的放热过程。     

聚乙二醇改性三聚氰胺-尿素-甲醛树脂的研究

采用分子量为4 000的聚乙二醇改性MUF树脂,探究MUF树脂的改性方法,分析聚乙二醇添加量对胶合性能、冷沸水剥离性和韧性的影响。结果表明:聚乙二醇的引入对MUF树脂的强度和韧性有较大改善,当添加量小于8%时,聚乙二醇对MUF树脂同时具有增强和增韧的作用;当添加量大于8%时,聚乙二醇增强MUF效果不明显,但增韧MUF效果显著;聚乙二醇添加量为2%～8%时,MUF树脂胶合性能、耐水性能和胶合稳定性有很大改善;未改性的MUF树脂断裂方式为脆性断裂,聚乙二醇改性的MUF树脂断裂方式为韧性断裂。     

加热卷烟调香常用12种醛酮类香料的熔融及热解特性研究

为了解香料在加热卷烟中的热解特性，以12种醛酮类单体香料为研究对象，采用非等温热重法(TG)、差示扫描量热法(DSC)以及Coats-Redfern法和?atava-?esták法2种动力学分析方法对其熔融行为和热解行为进行分析。结果表明：(1)12种醛酮类单体香料的热重微分(DTG)曲线均表现出1个明显的失重峰，在其对应的DSC曲线上均表现出明显的吸热现象；(2)12种醛酮类单体香料均能在300℃前完成热解；(3)基于Coats-Redfern法和?atava-?esták法的分析结果显示，三维扩散模型D3可以较好地描述12种醛酮类香料的热解反应机制，12种醛酮类香料热解过程的活化能在89.51～236.99 kJ/mol，指前因子(A)在2.07×10⁸～2.02×10²³min^-1，其中胡椒醛、邻甲氧基肉桂醛、乙基香兰素、甲基环戊烯醇酮和山楂花酮熔融过程的活化能在239.07～412.24 kJ/mol,lg A在24.66～30.54;(4)对12种醛酮类香料的热解特性进行聚类分析发现，在平方欧式距离为10时聚为...     

黑龙江地区10种常见树叶的热重分析

应用热重分析方法研究了黑龙江地区10种常见的树叶的热解行为。随后利用TG-DTG曲线分析它们的热解特性,了解到木质素、半纤维素及纤维素的热解特性和温度、失重量以及失重速率之间的关系。结果表明:在空气气氛下10种树叶的热解均经历水分析出、快速热解、炭化3个主要阶段;可以利用所学的Arrhenius反应方程和Coats-Red fem模型求出样品在主要的快速热解期间的热解动力学参数,计算得出樟子松、黑皮油松具有较好的防火性能,着火温度、活化能分别是:274.69℃、39.420kJ/mol,274.90℃、42.9110kJ/mol。     

添加玉米秆对生活垃圾热解产物特性的影响

采用热重分析仪、固定床反应器、气相色谱仪及红外分析仪对生活垃圾、玉米秆及其共热解特性进行分析,并探讨添加玉米秆对生活垃圾热解液气体产物特性的影响。结果表明:添加玉米秆与生活垃圾混合热解过程可分为脱水、热解、炭化、焦催化气化4个阶段,玉米秆与生活垃圾混合物热解的实际活化能为28.49 k J/mol,低于玉米秆(32.35 k J/mol)、生活垃圾(50.60 k J/mol)单独热解活化能,可见混合热解利于热解反应进行;添加玉米秆与生活垃圾混合热解,使固液产物产率降低,有利于提高气体产物产率;添加40%玉米秆与垃圾混合热解过程中,在800~900℃,气体产物中H_2、CH_4产量比其单独热解提高;液体产物中芳香烃、烯烃、醛类、酮类等有机物含量增加,羧酸、酯类、醚类等有机物含量降低。     

高醚含量尿素-三聚氰胺-甲醛缩聚树脂合成及化学结构研究

分别采用常规和高醚工艺合成脲醛(UF)树脂及三聚氰胺改性脲醛(UMF)树脂,研究了各树脂的基本性能及化学结构特征。高醚工艺采用甲醛/尿素为2.7的初摩尔比,在pH为3.0的酸性条件下进行缩聚反应,树脂中的线性及环状亚甲基醚键含量增加,固化时间较长,贮存稳定性好,游离甲醛含量较低;改性树脂中的三聚氰胺在反应初期加入,羟甲基化较充分,产物缩合增加了树脂中线性亚甲基醚键的含量,同时也导致尿素与甲醛羟甲基化程度下降,缩合生成亚甲基数量减少,因此树脂中剩余羟甲基含量增加。21%~27%尿素游离于低摩尔比常规UF树脂中未参与反应,而其在高醚UF树脂中含量更高。     

滤泥的热解特性及动力学分析

【目的】研究滤泥的热解特性、动力学和热力学性质,为滤泥热解提供科学依据。【方法】采用定量法进行工业分析和元素分析;采用热重分析法,以5、10、15、20、25和30℃/min加热速率从室温加热至800℃,运用Kissinger、Flynn-Wall-Ozawa(FWO)和Kissinger-Akahira-Sunose(KAS)3种方法处理热重试验数据。【结果】滤泥灰分含量为44.34%,挥发分含量为52.88%,C、H、N、S和O的重量百分比含量分别为24.96%、4.04%、1.98%、5.82%和18.86%,高位发热值(HHV)为11.39 MJ/kg。由TG(热重分析)曲线可知热解主要分为3个阶段进行,分别为微失重阶段(110℃左右)、快速热解阶段(150～510℃)和炭化阶段(510～800℃),不同加热速率下DTG(热重分析一阶微分)曲线峰值差别明显。运用FWO和KAS方法计算得出的平均活化能(Eα)分别为322.28和321.93 kJ/mol,平均焓变(ΔH)为289.04和288.24 kJ/mol,平均吉布斯自由能变(ΔG)为207.87和208.01 kJ/mol,熵变(ΔS)由负值持续增加为正值。【结论】较低的加热速率有利于滤泥的热解反应;FWO和KAS模型均能较好地描述滤泥热解过程,整个热解过程符合热力学第二定律,是一个复杂多步的吸热过程。     

UF树脂和MF树脂共混特性研究

为研究脲醛树脂（UF）和三聚氰胺甲醛树脂（MF）及其共混树脂（MF+UF）的贮存特性,采用“碱-酸-碱”工艺分别合成了UF树脂和MF树脂,其摩尔比分别为1.3和2.0。将制备好的UF和MF树脂进行简单搅拌共混,得到MF+UF树脂,监测共混前后树脂及在贮存一段时间后的性能变化,如外观形态、pH值、黏度、固化时间及结构等性能。结果表明,共混后树脂的固含量介于UF和MF之间;稳定性明显提升,贮存期可达3个月,固化速度则无明显差异;核磁共振图谱（NMR）分析得出,共混树脂中的亚甲基桥键比例提高至24.13%,亚甲基醚键比例则下降至25.03%,这种结构比例的变化为共混树脂稳定性的提高提供了理论支撑。     

含脲醛树脂胶黏剂的杨木刨花板的热解特性

为探明胶黏剂对废弃刨花板热解的影响,采用热重分析技术,以20℃/min的恒定升温速率对杨木、杨木刨花板和脲醛树脂的热解特性进行了分析。结果表明：3种材料的热解基本都可分为干燥失水、快速热解和缓慢分解3个阶段。采用一级反应动力学模型对快速热解阶段进行计算,得出杨木的活化能为70.21kJ/mol,杨木刨花板的活化能为46...     

不同畜禽粪便的热解特性及反应动力学

对猪、牛和鸡3种主要种类畜禽粪便在以高纯氮气为载气的条件下进行热重-差热(TG-DSC)分析,同时考察不同升温速率(10、20和50℃/min)对鸡粪样品热解过程热解特性和热焓的影响。热重试验样品粒度为0.5mm,所有样品均从室温加热至1 000℃。试验结果表明:畜禽粪便类生物质热解过程主要包括脱水、主要热裂解和炭化3个阶段,3种畜禽粪便样品失重主要集中在126～438℃;不同种类畜禽粪便样品和不同升温速率,鸡粪样品的DTG、DSC曲线差异明显,但各自的DTG和DSC曲线有很好的对应关系;基于Coats-Redfern法应用反应级数模型和扩散模型选择回归系数最高的值表示样品的反应级数和反应机理,得出鸡粪活化能的平均值为73.4kJ/mol,猪粪、牛粪活化能分别为114.2和88.5kJ/mol。     

C_(36)二聚脂肪酸基不饱和聚酯树脂固化反应动力学研究

为了深入了解C_(36)二聚脂肪酸基不饱和聚酯树脂合成及固化过程中涉及的化学反应,采用FT-IR,~1H NMR和差示扫描量热法对其进行研究.FT-IR和~1H NMR分析聚酯得出,经过缩聚反应已成功合成出C_(36)-DFA改性聚酯.TGA分析表明DFA-UPR树脂表现出相对较高分解温度,为197.83℃.DFA-UPR树脂在T_(m2)温度下热失重速率为39.56%/℃,与UPR树脂相比降低了30.13%.对纯聚酯和C_(36)-DFA改性聚酯树脂体系进行等温和非等温DSC测试.根据Kissinger方法和Crane方法得出DFA-UPR和UPR树脂体系的固化反应活化能分别为32.99 kJ/mol和33.68 kJ/mol;反应级数均为0.85;指前因子分别为1.89×10~4和3.11×10~4.DFA-UPR树脂固化反应符合Sesta′k-Berggren自催化模型.     

大豆蛋白改性集成材用三聚氰胺-尿素-甲醛树脂

为降低胶黏剂体系中游离的甲醛含量,增加其耐久性,以改性大豆蛋白为改性剂,合成改性三聚氰胺-尿素-甲醛共缩聚树脂MUF-1,并对其基本性能、胶合性能等进行测试分析。结果表明:在"弱碱-弱酸-弱碱"合成工艺的初始碱性阶段,添加9%改性大豆蛋白改性MUF树脂效果最佳,合成树脂黏度适中,操作性好,利于集成材生产,体系中游离甲醛含量较未改性树脂降低52%;用改性后的MUF-1树脂制备的胶合木具有良好的胶合性能及耐水性能,满足国家结构集成材标准。核磁共振(13C-NMR)分析结果表明,改性大豆蛋白的引入会在一定程度上阻碍缩聚反应的进行,红外光谱分析结果亦与之印证。动态热机械性能分析(DMA)测试分析表明改性后的MUF-1树脂起始固化温度降低,在固化速率基本一致的情况下,较之未改性MUF树脂固化更彻底,体现出较优的力学性能。     

阻燃木粉-聚丙烯复合材料的热解特性及热解动力学研究

采用热重分析仪分析阻燃木粉鄄聚丙烯复合材料的热解特性,并研究不同升温速率对添加聚磷酸铵(APP)、 改性聚磷酸铵(M-APP)的阻燃木塑复合材料热解行为的影响,通过热重曲线建立热解动力学方程和分布活化能模 型,揭示了阻燃木粉鄄聚丙烯复合材料的热稳定性、热解反应活化能。结果表明:APP 和M-APP 2 种阻燃剂相比,M- APP 降低了复合材料的起始分解温度,并提高了木塑复合材料的残炭量;M=APP 使木粉最高分解温度由344.8 c 降低到334.1 c,使聚丙烯的最高分解温度由518郾5 益提高到525.6 c,残炭量由19.4% 提高到21.7%;添加 M鄄APP木塑复合材料的活化能比添加APP 的低。所以作为木粉鄄聚丙烯木塑复合材料的阻燃剂,M-APP 的阻燃效 果优于APP。      

单宁改性室温固化型MUF树脂性能研究

以3种单宁为改性剂,研究了不同种单宁、不同添加阶段、不同添加量对三聚氰胺-尿素-甲醛(MUF)共缩聚树脂性能的影响,并优选结果进行红外(FT-IR)、核磁碳谱(13C-NMR)测试分析。结果表明:在"碱-酸-碱"工艺过程中,在一碱阶段添加7%的杨梅单宁改性三聚氰胺-尿素-甲醛树脂效果较好,所制备树脂粘度适宜、游离甲醛含量低,所制胶合木干、湿状剪切强度均满足国家结构集成材用胶标准。结构分析表明,单宁的引入会在一定层度上阻碍加成反应与缩聚反应的进行,经单宁改性后树脂体系中C-O-C伸缩振动增强,C-N伸缩振动减弱,与核磁碳谱测试结果中MUF-Y醚键增加、桥键减少的结果相吻合。     

辊压树脂浸胶法对桉木重组木尺寸稳定性影响机理

【目的】为解决重组木制备过程中重组单元施胶不均匀导致的尺寸稳定性差的问题,通过辊压树脂浸胶工艺制备重组木,探究辊压树脂浸胶工艺对桉木重组木尺寸稳定性的影响机理。【方法】分别通过吊笼式浸胶法和辊压树脂浸胶法制备桉木重组木,采用超景深显微镜、扫描电子显微镜、微计算机断层扫描仪和激光共聚焦显微镜观察重组单元和重组木表面形貌、微观结构和胶液分布情况,并采用X射线光电子能谱仪、粗糙度仪、接触角测定仪以及63℃水泡24 h和28 h循环法(沸水煮4 h,63℃烘20 h,沸水煮4 h)研究重组木表面化学成分、表面粗糙度、表面润湿性和耐水性能。【结果】与吊笼式浸胶法制备的重组木(CWS)相比,辊压树脂浸胶法制备的重组木(RWS)表面裂隙减少,粗糙度降低,表面润湿性减弱,耐水性能显著增强。RWS表面粗糙度R_a和R_z相比CWS分别下降了34.38%和72.75%。接触角测试结果表明,第20 s时RWS的表面接触角相对于CWS增大幅度为283.95%。63℃水泡24 h测试结果显示：RWS的吸水厚度膨胀率和吸水宽度膨胀率分别为5.47%和1.11%,与CWS相比...