聚酰胺酸改性环氧树脂耐热性的研究

用4, 4′-二氨基二苯基砜(DDS)做固化剂,采用聚酰胺酸(PAA)对环氧树脂(EP)进行改性,研究了PAA用量、固化剂用量和反应时间对环氧树脂耐热性的影响,采用TG测定不同配比、预反应时间及不同固化温度下改性EP的耐热性,利用SEM对最佳配比固化后样品的表面和断面形貌进行了分析.结果表明,改性树脂最佳固化工艺条件为:120 ℃,1 h→150 ℃,1 h→170 ℃,2 h→200 ℃,2 h→250 ℃,2 h;改性树脂配比为mEP∶mPAA∶mDDS=1∶0.75∶0.08;预反应时间3 h,改性EP的热分解温度为411 ℃,比未改姓EP提高了近80 ℃以上;EP/PAA/DDS固化后样品无明显的两相结构,树脂的相容性较好.     

脲醛树脂固化过程的热机械性能分析

为了进一步了解脲醛树脂的固化过程,用热机械性能分析（TMA）,同时辅以差式扫描量热法（DSC）分析和胶合性能测试,分析了TMA图谱信息构成,评估了固化剂种类和固化剂用量对脲醛树脂固化的影响。结果表明:①TMA图谱可以提供脲醛树脂固化反应起始温度、固化反应速率、固化后树脂机械性能以及固化后树脂热稳定性能等信息,这些信息与DSC和胶合性能测试的结果互相印证。②不同固化剂种类对脲醛树脂固化起始温度和固化速率影响各不相同。在该研究范围内,增加固化剂用量对脲醛树脂固化起始温度、固化速率等没有显著影响,但过量使用固化剂将导致树脂热解,从而降低树脂机械性能。③较高甲醛/尿素摩尔比的脲醛树脂对固化剂用量改变的反应更为敏感。      

氯化胆碱/乳酸低共熔溶剂预处理对杨木酶水解特性的影响

【目的】研究氯化胆碱/乳酸（choline chloride/lactic acid,ChCl/Lac）低共熔溶剂（deep eutectic solvents,DESs）对杨木的预处理效果,及稀酸、稀碱和水在ChCl/Lac预处理杨木过程中的协同效果,为利用杨木制备可发酵糖提供依据。【方法】以粉碎的杨木原料为试验材料,采用ChCl/Lac（物质的量比为1∶2）及质量分数1% H₂SO₄、质量分数1% Na₂CO₃和去离子水分别协同ChCl/Lac预处理杨木,每种预处理方式均设置120,150和170 ℃ 3个温度,分析不同预处理方法对杨木化学组成、结构形态及酶水解效率的影响。【结果】ChCl/Lac预处理及1% H₂SO₄、1% Na₂CO₃和去离子水分别协同ChCl/Lac预处理对杨木中的半纤维素和木质素均有比较好的脱除效果,其中在反应温度大于150 ℃时,1% H₂SO₄协同ChCl/Lac预处理可以使杨木中的半纤维素和木质素的脱除率分别达到96%和71%以上,效果最好;与ChCl/Lac预处理相比,去离子水协同ChCl/Lac预处理对木质素的脱除反而有抑制作用。与杨木原料相比,各种预处理方式均提高了杨木样品的结晶度和纤维素含量,并增强了杨木样品的热稳定性。1% H₂SO₄协同ChCl/Lac在150 ℃预处理后可使样品72 h酶水解的葡萄糖得率达96.3%,是杨木原料(16.8%)的5倍以上。与ChCl/Lac预处理相比,1% Na₂CO₃和去离子水协同处理对酶水解效率没有明显促进效果。【结论】1% H₂SO₄协同ChCl/Lac预处理可明显提高杨木中半纤维素和木质素的脱除率及杨木的结晶度、破坏杨木的纤维结构、降低结构强度、影响热稳定性,进而有效提高杨木酶水解效率。     

环氧亚麻油与酸酐固化反应研究

环氧亚麻油是亚麻油通过环氧化反应合成的环氧树脂,其可进一步与固化剂反应,制备具有多种性能的热固性环氧树脂基复合材料,在多种领域具有广泛应用。文中研究了环氧亚麻油的固化反应,在选择最佳固化剂和促进剂的基础上,用正交试验优化反应条件,红外光谱表征固化反应过程,差示扫描量热法(DSC)研究固化反应的热力学特性。结果表明,环氧亚麻油固化反应的最佳固化剂是马来酸酐与邻苯二甲酸酐混合物(摩尔比0.83∶0.17),最佳促进剂是N,N-二甲基苄胺。影响固化反应各因素的主次顺序为:混合酸酐/环氧基配比温度促进剂用量时间。在最佳固化条件下,即混合酸酐/环氧基配比为1.2∶1.0、促进剂用量为2.5%、温度为120℃、时间为4 h时,产物固化度可达97.13%。随着固化反应的进行,环氧基和酸酐红外特征吸收逐渐消失,固化反应趋于完全;环氧亚麻油/混合酸酐固化反应为放热反应,峰顶温度为182.6℃,反应热焓为-130.2 J/g。     

碳酸丙烯酯固化剂对酚醛树脂固化性能的影响

在自制的酚醛树脂（PF树脂）中加入不同固化剂,考察固化剂对酚醛树脂固化时间的影响,筛选出固化速度最快的固化剂碳酸丙烯酯,同时研究了碳酸丙烯酯用量与树脂固化时间、适用期、胶合强度之间的关系,并优化出添加最佳用量的碳酸丙烯酯优化树脂的热压工艺．结果表明,当碳酸丙烯酯用量为树脂胶液量的2％时,酚醛树脂的固化时间缩短了64．4％,适用期240min．利用添加2％碳酸丙烯酯的酚醛树脂,通过不同热压工艺生产胶合板,当热压时间为1．0min·mm-1时,热压温度从105℃降到95℃;当热压温度为105℃时,热压时间从1．0min·mm-1缩短至0．7min·mm-1,两者均可减少能耗,降低生产成本．差示扫描量热法分析结果表明,添加2％碳酸丙烯酯的酚醛树脂固化起始温度为49．6℃,峰顶温度为109．2℃,固化温度较低．     

玻璃纤维增强热解油酚醛树脂材料的制备与性能

以热解油酚醛树脂为基体制备了玻璃纤维增强材料,考查了制备工艺条件对材料性能的影响规律,并优选出最佳制备工艺条件:在施工温度25℃时,树脂内热解油添加量为20%,复配型固化剂(m(对甲苯磺酸)∶m(硫酸)∶m(磷酸)∶m(乙醇)=1.0∶0.1∶1.0∶0.3)用量为树脂质量的4%~5%,偶联剂用量为树脂质量的0.5%~0.6%,后固化处理温度为60~70℃,处理时间2 h。制备的材料性能优于普通酚醛树脂制备的玻璃纤维增强材料。接触角和扫描电镜分析表明,热解油添加量、树脂黏度、浸润时间、环境温度和硅烷偶联剂添加量等对热解油酚醛树脂和玻璃纤维之间的润湿性能有明显影响。     

超支化环氧树脂增韧增强双酚A型环氧树脂

利用液体型超支化环氧树脂HTME-2与双酚A型环氧树脂杂化复合,研究其固化物的力学性能和热性能.杂化树脂的力学性能随超支化环氧树脂的含量的增加先增加后下降,有最大值;超支化环氧树脂的用量为9wt%左右时,能使体系的拉伸强度、弯曲强度、冲击强度和断裂韧性分别提高17%、20%、177%和70%以上,但玻璃化转变温度下降.利用SEM、DSC、DMA和分子模拟技术研究杂化树脂的增韧增强机理、超支化环氧树脂的结构形态和分子尺寸.     

大豆蛋白-三聚氰胺-尿素-甲醛树脂胶黏剂固化剂的研究

以大豆蛋白降解液、三聚氰胺、尿素和高浓度甲醛为原料,合成了一种低摩尔比的大豆蛋白-三聚氰胺-尿素-甲醛共缩聚树脂胶黏剂(SMUF)。选用(NH4)2SO4、(NH4)2S2O8、(NH4)2HPO4和H3PO4作为SMUF树脂的固化剂,研究了固化剂对SMUF树脂基本理化性能的影响。结果表明:1)传统固化剂(NH4)2SO4不能使SMUF树脂充分固化,最终树脂胶合强度低、耐水性差,固化后的胶层断面疏松、多孔;2)H3PO4和(NH4)2S2O8属于中强酸体系,两者均能一定程度加速SMUF树脂的固化,树脂胶合强度和耐水性均得到改善,固化温度显著降低,固化放热量有所提高;3)(NH4)2HPO4是一种缓冲型酸,其催化SMUF树脂的固化速度较为均匀,树脂综合性能较优,树脂的胶合强度和耐水性较好,固化温度也有所降低,树脂交联程度高,树脂固化层断面相对较为均匀。     

1,4-丁二醇法对棉秆木质素的高效绿色分离研究

木质素是芳香性单体聚合后形成的天然高分子,对其进行高效绿色分离研究具有重要的意义。将1,4-丁二醇应用于棉秆木质素的分离,通过系统考察和试验优化,得到的最优条件是以80%的1,4-丁二醇为溶剂,按其体积与棉秆质量的比例12∶1(m L∶g)投料,以36%的硫酸为催化剂(用量为溶液体积的2.2%),在210℃下蒸煮3 h后,木质素的产率达到97.4%。对该溶剂的重复利用4次后,木质素的产率才开始明显下降,为木质素的高效绿色分离和棉秆的资源化利用提供了新的方法。     

新型含氮阻燃环氧树脂的合成与性能

通过对羟基苯甲醛双缩对苯二胺席夫碱(AZ)与环氧氯丙烷在NaOH液中缩合,合成一种新型环氧树脂(DGEAZ).采用红外光谱(FT-IR)、核磁共振波谱(1H-NMR)、元素分析(EA)确定了物质的结构.通过示差扫描热分析(DSC)、热失重分析(TGA和UL 94V垂直燃烧测试分别考察了树脂的固化反应特性、热性能和阻燃性能.结果表明,该树脂具有和双酚A环氧树脂(DGEBA)相当的反应活性;固化后的树脂具有较高的成炭率(800℃,43.55%)和较好的阻燃性能(UL-94V-0级).     

木质素及溴化木质素对合成环氧树脂热性能的影响

四溴双酚A型环氧树脂（tetrabromobisphenol A type epoxy resin,TBEP）广泛应用于电子、航空航天工业,但因成本高,大规模应用受到一定的限制。以溴化木质素替代四溴双酚A制备阻燃性、耐热性高,成本低、可再生、环境友好的环氧树脂具有重要意义。以木质素和溴化质素为原料,与双酚A混合制备环氧树脂,研究木质素添加量及溴化质素对环氧树脂热性能的影响。结果表明:木质素-双酚A型环氧树脂（lignin base bisphenol A type epoxy resin,LBEP）的热稳定性较TBEP高;当添加摩尔分数10%的木质素时,LBEP失重起始温度和峰值温度分别比TBEP高4.4 ℃和68.9 ℃,失重率低3.8%;溴化木质素-双酚A型环氧树脂（bromided lignin bisphenol A type epoxy,Br-LBEP）较LBEP的失重起始温度和峰值温度分别高112.2 ℃和93.7 ℃,热失重率低2.1%。表明Br-LBEP热稳定性较LBEP高,以溴化木质素替代四溴双酚A制备耐热性环氧树脂具有可行性。     

木材苯酚液化物碳纤维原丝的力学性能

该文以木材苯酚液化物为原料,加入六次甲基四胺后熔融纺丝,将熔纺纤维置于甲醛和盐酸溶液中固化处理后制成碳纤维原丝,对不同工艺条件下获得的碳纤维原丝的力学性能进行了研究。结果表明,原丝的拉伸强度随收丝辊转速和固化处理时间的增加而显著增大;在盐酸浓度15%、固化升温速率15℃/h时,拉伸强度和模量达到最大值;原丝的拉伸模量与其拉伸强度的变化趋势基本一致。在收丝辊转速72 r/min、固化液盐酸浓度185%、固化升温速率10℃/h和固化时间4 h条件下,制备出拉伸强度、拉伸模量分别为356 MPa和31 GPa的木材苯酚液化物碳纤维原丝。      

热改性工艺对欧洲赤松化学成分变化及耐腐性的影响

[目的]为了探究热改性温度和压力条件对欧洲赤松(Pinus sylvestris)化学成分变化及耐腐性的影响规律,进而揭示热改性工艺、化学成分变化和木材耐腐性之间的响应机制.[方法]在不同温度(150、180、210℃)、加压或常压条件下对欧洲赤松边材进行热改性,分析热改性前后抽提物、木质素、综纤维素、α-纤维素和半纤...     

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。     

重组竹/玻纤/PET泡沫复合多层结构保温板制备及性能评价

  目的  为了促进木质结构保温板(SIP)的可持续发展,引入具有优良力学性能及装饰效果的可再生重组竹,结合环保型粉状环氧树脂胶黏剂,制备了重组竹/结构保温板复合材料。  方法  通过差示扫描量热法(DSC法)、力学性能测试和导热系数测试研究粉状环氧树脂胶黏剂的固化特性及复合材料的结合强度、抗弯强度、导热系数及耐热水性。  结果  ①粉状环氧树脂胶黏剂的最佳固化条件为84 ℃开始发生固化反应,在116 ℃时充分固化,于180 ℃下体系完全固化。②当涂胶量为150 g·m?2,热压时间为15 min时,重组竹/结构保温板复合材料的结合强度和抗弯强度分别可达0.83和19.80 MPa,导热系数为0.054 2 W·m?1·K?1(25 ℃)。在80 ℃热水浸泡3 h后,复合材料的结合强度仍达0.15 MPa。  结论  获得综合性能优异且具有良好耐热水性的重组竹/结构保温板复合材料。图6表2参21     

大豆蛋白改性酚醛树脂制备及其固化特性研究

采用富含氨基的大豆蛋白对酚醛树脂进行共缩聚改性,探索蛋白对酚醛树脂低温快速固化的影响。通过检测树脂的pH、固含量、凝胶时间,以及结合红外、热重、差示扫描量热分析等方法对改性的酚醛树脂的各项性能进行研究。结果表明,大豆蛋白改性酚醛树脂具有良好的理化特性和胶接性能,其中30%SPF树脂制备胶合板的胶合强度高,达到1.30 MPa;大豆蛋白与苯酚、甲醛发生了共缩聚反应,形成的大豆蛋白-苯酚-甲醛共缩聚树脂结构具有优异的热稳定性,且具有较低的固化温度。该研究解决了酚醛树脂存在的固化温度高、固化速率慢、高度依赖化石资源等缺点,为其在木材工业中广泛应用提供依据。     

纳米二氧化硅及酚醛树脂对粉藤材主要物理性质的影响

主要研究了粉藤的物理性质及尺寸稳定性,分别采用高分子量酚醛树脂、低分子酚醛树脂、纳米二氧化硅溶液对粉藤材进行改性处理,以期为粉藤更好地商业化应用提供基础数据及改性方法。结果表明,经过改性处理后的藤材其物理性质相对于素材都有所改善,尺寸稳定性也有着显著的提升。通过正交试验分析,确定粉藤的最佳改性工艺为浸渍材料为小分子量酚醛树脂,浸渍量为55%,固化温度140℃,固化时间1 h。     

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。      

酸酐改性硫酸盐木质素增强HDPE复合材料的物理力学性能

针对硫酸盐木质素极性高、与HDPE复合难的问题,本研究使用顺丁烯二酸酐（MA）、丁二酸酐（SA）、邻苯二甲酸酐（PA）改性硫酸盐木质素（KL）,并采用注塑法制备KL/高密度聚乙烯（HDPE）复合材料。通过相容性分析模拟了改性KL-HDPE复合材料的相容性,分析复合材料的吸水性和吸水厚度膨胀率,通过三点弯曲表征了复合材料的弹性模量（MOE）和断裂模量（MOR）。结果表明,改性后复合材料的界面相容性提高,与PA改性的KL相比,MA、SA改性的KL与HDPE具有较好的界面相容性。MA、SA改性后的木素-HDPE复合材料吸水速率降低,吸湿尺寸稳定性提高。PA改性的木素-HDPE复合材料吸水速率在前500 h较高,但在500 h以上,随着时间的延长其吸水速率低于未改性木素-HDPE复合材料。其中,MA-PE改性复合材料具有较好的耐水性和吸湿尺寸稳定性。MA、SA、PA改性的木素-HDPE复合材料MOE明显提高,分别提高了71%、42%、17%。MA,SA和PA改性除去了木质素中的大部分羟基,降低木质素的亲水性。改性后的复合材料MOR增加,其中MA改性KL复合材料的MOR增加最显著。