為了解決石油基膠黏劑有毒有害及原材料日益短缺的問題,本論文采用玉米淀粉、木素、有機(jī)硅、衣康酸等綠色生物質(zhì)原料,在合成過程中不使用或較少使用有機(jī)溶劑,分別制備了兩種不同的可降解、無揮發(fā)性毒物的生物基膠黏劑,即木素改性玉米淀粉制備生物膠黏劑和衣康酸-有機(jī)硅改性玉米氧化淀粉膠黏劑。首先,采用淀粉和木素為原料,以水為溶劑,制備木素改性玉米淀粉制備生物膠黏劑（St-SLS）。實(shí)驗(yàn)探討了不同因素條件對該膠黏劑的粘度和干膠合強(qiáng)度的影響,并得出最佳制備工藝條件如下:m_（H2O）/m_（St）為15:1,m_（SLS）/m_（St）為0.15:1,m_（APS）/m_（St）為0.02:1,反應(yīng)溫度為80℃,反應(yīng)時(shí)間為6h,p H=3～5時(shí),在上述條件下St-SLS膠黏劑的粘度為1434m Pa·s,干膠合強(qiáng)度可以達(dá)到3.229MPa。另外,實(shí)驗(yàn)采用多種測試表征手段對淀粉和木素在引發(fā)劑作用下的反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行研究。通過FT-IR以及UV-VIS圖譜分析證明了淀粉接枝了木素,通過TG分析說... 

【文章來源】：齊魯工業(yè)大學(xué)山東省

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

淀粉基本化學(xué)結(jié)構(gòu)

第1章緒論61.3木質(zhì)素在膠黏劑制備中的應(yīng)用木質(zhì)素是目前僅次于纖維素的第二大生物質(zhì)原料，其基本結(jié)構(gòu)單元為苯丙烷，按照單體不同可分為三類：愈創(chuàng)木基木質(zhì)素（G）、紫丁香基木質(zhì)素（S）、對羥基苯基木質(zhì)素（H）。木質(zhì)素具有良好的性能：（1）木素具有酚羥基、醇羥基等多種官能團(tuán)（圖1.2），羥基中的氫原子、羧基中的氫原子、α-H原子、酚羥基鄰位和對位上的氫原子，均是活潑氫原子，可以與多種物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)；（2）木素的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)有利用提高材料的力學(xué)強(qiáng)度和熱穩(wěn)定性[26]；（3）木素中鄰苯二酚結(jié)構(gòu)上的酚羥基能夠終止光熱等氧化產(chǎn)生的自由基，提高材料的抗氧化能力、熱穩(wěn)定性和耐水性能[27-29]；（4）木素添加到聚合物中，其固有的特性使該材料具有生物降解性；（5）具有其他性能，例如無毒、耐候、優(yōu)良的熱塑性和光穩(wěn)定性、抗微生物等[30]。圖1.2木素的化學(xué)結(jié)構(gòu)、基團(tuán)及連接方式木質(zhì)素廣泛存在于植物體內(nèi)，與纖維素、半纖維素等交織在一起，自然界中沒有單獨(dú)存在的木質(zhì)素，這也是木質(zhì)素難以高效利用的主要原因。在制漿造紙工業(yè)中，木質(zhì)素及其衍生物常以黑液的形式排放掉，這不僅造成環(huán)境污染，而且浪費(fèi)了相當(dāng)多的木質(zhì)資源。迄今為止，全球每年生產(chǎn)的工業(yè)木質(zhì)素僅有20%得到有效利用。木質(zhì)素分子中含有酚羥基、醇羥基、甲氧基、羧基、共軛雙鍵等眾多不同類型的活性基團(tuán)，同時(shí)具備無毒無害、生無可降解、可持續(xù)發(fā)展等環(huán)境友好性優(yōu)點(diǎn)，被視為優(yōu)良的綠色環(huán)

強(qiáng)度達(dá)到0.7MPa，24h吸水率為31%。時(shí)君友[42]等人采用有機(jī)硅改性酚醛樹脂（PF）制備膠黏劑來壓制稻秸稈人造板，有機(jī)硅改性PF膠黏劑壓制的稻秸稈人造板，其各項(xiàng)力學(xué)性能均滿足《GB/T4897.3-2003刨花板》的標(biāo)準(zhǔn)要求，甲醛釋放量均低于0.5mg/100g。綜上所述，大多數(shù)有機(jī)硅應(yīng)用于改善膠黏劑強(qiáng)度或耐水性，都是以共混的形式添加；但是涉及有機(jī)硅與淀粉合成反應(yīng)的研究不多，且對反應(yīng)機(jī)理解釋不夠清楚。1.5衣康酸在膠黏劑制備中的應(yīng)用衣康酸，又稱亞甲基丁二酸，是一種有機(jī)不飽和二元酸，具有活潑的化學(xué)性質(zhì)，其分子結(jié)構(gòu)式如圖1.3所示。目前國內(nèi)外衣康酸的生產(chǎn)方式都主要采用衣康酸曲霉和土曲霉發(fā)酵法，由此可見，衣康酸是一種可持續(xù)發(fā)展的綠色生物基化工原料，并且被美國能源部稱之為十二種最有價(jià)值的生物基平臺(tái)化合物之一，并且應(yīng)用在在乳膠漆和紙涂料上，具有廣闊的發(fā)展前景。衣康酸作為一種基礎(chǔ)生物質(zhì)化學(xué)品，在分子結(jié)構(gòu)上含有兩個(gè)羧基和一個(gè)不飽和雙鍵，可以進(jìn)行酯化和自由基共聚等化學(xué)反應(yīng)。中科院寧波材料所朱錦團(tuán)隊(duì)關(guān)于衣康酸生物基熱固性樹脂的研究發(fā)表過相關(guān)報(bào)道。MaS[43]等人以衣康酸（IA）和環(huán)氧氯丙烷圖1.3衣康酸分子結(jié)構(gòu)

【參考文獻(xiàn)】：
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博士論文
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碩士論文
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本文編號：3141537