發(fā)布時(shí)間：2018-11-13 16:30

【摘要】：本研究是國家林業(yè)局林業(yè)公益性行業(yè)科研專項(xiàng)“木質(zhì)素/PVA復(fù)合樹脂材料制備技術(shù)與示范”(20120480306)和國家自然科學(xué)基金(30901135)的部分研究?jī)?nèi)容。工業(yè)堿木質(zhì)素來源廣泛,由于其分子量分布多分散性及反應(yīng)活性低等缺點(diǎn),一直未得到充分利用。近幾年,人們認(rèn)識(shí)到堿木質(zhì)素具有無毒、耐候、抗紫外線輻射、熱和光穩(wěn)定性及可生物降解等優(yōu)點(diǎn),利用堿木質(zhì)素對(duì)聚乙烯醇縮甲醛發(fā)泡材料進(jìn)行改性,可改善其性能并降低成本,為堿木質(zhì)素有效利用提供有益探索。本文制備了甲醛交聯(lián)聚乙烯醇-堿木質(zhì)素發(fā)泡材料(PAFM)、耐熱型聚乙烯醇-堿木質(zhì)素發(fā)泡材料(TPAFM)和耐熱/阻燃型聚乙烯醇-堿木質(zhì)素發(fā)泡材料(TFPAFM),研究結(jié)果如下：采用碳酸氫鈉/碳酸鈉(NaHCO3/Na2CO3)發(fā)泡劑,甲醛交聯(lián)聚乙烯醇(PVA2488)和堿木質(zhì)素,制備了PAFM,以PAFM的力學(xué)性能作為優(yōu)化指標(biāo),確定了最優(yōu)方案：PVA2488 1g,堿木質(zhì)素含量0.33g,固化溫度120℃、甲醛(40%)0.8mL、硫酸(4mol/L) 1.2mL。比較了NaHCO3/Na2CO3發(fā)泡劑、偶氮二甲酰胺(AC)發(fā)泡劑和淀粉復(fù)合發(fā)泡劑(淀粉-NaHCO3/Na2CO3)3種發(fā)泡劑對(duì)PAFM的力學(xué)性能、表觀密度和吸水倍率的影響,結(jié)果表明：對(duì)于NaHCO3-Na2CO3發(fā)泡劑、AC發(fā)泡劑和淀粉-NaHCO3-Na2CO3發(fā)泡劑,最優(yōu)用量(質(zhì)量分?jǐn)?shù),下同)分別為3.0%、3.0%和4.0%。采用傅立葉紅外變換光譜儀(FT-IR)、掃描電鏡(SEM)、差示掃描量熱儀(DSC)和熱重(TG)對(duì)3種發(fā)泡劑最優(yōu)條件下制備的PAFM進(jìn)行了表征,結(jié)果表明：NaHCO3-Na2CO3發(fā)泡劑用量為3.0%時(shí),PAFM具有較高的力學(xué)性能、孔隙結(jié)構(gòu)、相容性和熱穩(wěn)定性。論文還考察了PVA聚合度(PVA1788和PVA2488)對(duì)PAFM力學(xué)性能、表觀密度和吸水倍率的影響,采用FT-IR、SEM、DSC和TG對(duì)PAFM進(jìn)行表征。結(jié)果表明,PVA2488-PAFM具有較強(qiáng)的力學(xué)性能和表觀密度、較低的吸水性能,孔隙發(fā)達(dá),成型性和相容性好,更易于熱降解,降解率高。為拓展PAFM的應(yīng)用領(lǐng)域,以溶膠-凝膠的方式引入正硅酸乙酯(T EOS)的水解產(chǎn)物,制備了T PAFM,探討了二氧化硅(Si02)含量對(duì)性能的影響,采用FT-IR、SEM、 DSC和TG對(duì)TPAFM進(jìn)行了表征。結(jié)果表明：Si02的加入降低了PAFM的拉伸強(qiáng)度和吸水倍率,但斷裂伸長率得到提升;同時(shí),改善了PAFM的孔隙結(jié)構(gòu),提升了熱穩(wěn)定性,初始降解溫度增加近100℃,相容性良好。當(dāng)SiO2的含量為10%時(shí),TPAFM綜合性能較好。阻燃性能是發(fā)泡材料在實(shí)際應(yīng)用中重要的衡量標(biāo)準(zhǔn),以共混的方式將FRW-阻燃劑(主要由磷酸脒基脲和硼酸組成)引入到TPAFM中,制備了TFPAFM。討論了FRW-阻燃劑用量對(duì)TFPAFM性能的影響,采用FT-IR、SEM、DSC和TG進(jìn)行表征。結(jié)果表明：FRW-阻燃劑的加入增強(qiáng)了材料的拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長率和表觀密度,降低了吸水性能和線性燃燒速率,垂直燃燒性能實(shí)驗(yàn)顯示FRW-阻燃劑含量在4.0%時(shí),其燃燒時(shí)間較長且殘余量較少；FRW-阻燃劑的加入提升了TPAFM的熱解溫度,增強(qiáng)了TPAFM的耐熱性能,破壞了TPAFM的孔隙結(jié)構(gòu),但對(duì)其相容性沒有明顯變化。因此,在FRW-阻燃劑含量為4.0%時(shí),綜合性能最佳。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：東北林業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TQ328;O636.2

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2329692