木質(zhì)素基環(huán)氧樹(shù)脂的制備及性能研究.pdf

1、本文以玉米秸稈生物煉制過(guò)程中提取的高純木質(zhì)素替代雙酚A，利用木質(zhì)素中含有的多酚結(jié)構(gòu)用于與環(huán)氧氯丙烷反應(yīng)在催化劑的作用下直接合成木質(zhì)素基環(huán)氧樹(shù)脂，木質(zhì)素基環(huán)氧樹(shù)脂的環(huán)氧基團(tuán)在908.2cm-1處有特征吸收峰，木質(zhì)素基環(huán)氧樹(shù)脂與二乙烯三胺在DSC測(cè)試中出現(xiàn)明顯的放熱峰，且木質(zhì)素基環(huán)氧樹(shù)脂的熱穩(wěn)定性較木質(zhì)素有所提高。
　　經(jīng)過(guò)正交實(shí)驗(yàn)環(huán)氧值的滴定，確定合成木質(zhì)素基環(huán)氧樹(shù)脂的最優(yōu)化反應(yīng)條件為:反應(yīng)溫度為60℃，環(huán)氧氯丙烷加入量為30ml/

2、10g木質(zhì)素，m(NaOH)∶m（木質(zhì)素）=0.3，催化劑加入量為1ml，醚化時(shí)間為4h，環(huán)氧化時(shí)間為1h，合成的產(chǎn)物的環(huán)氧值為0.17。
　　隨著升溫速率的增大，環(huán)氧樹(shù)脂/木質(zhì)素基環(huán)氧樹(shù)脂體系的固化DSC曲線向高溫移動(dòng)，木質(zhì)素基環(huán)氧樹(shù)脂的加入對(duì)環(huán)氧樹(shù)脂/木質(zhì)素基環(huán)氧樹(shù)脂體系的固化起促進(jìn)作用。利用自催化反應(yīng)模型描述該木質(zhì)素基環(huán)氧樹(shù)脂/環(huán)氧樹(shù)脂體系的固化反應(yīng)過(guò)程，得到固化反應(yīng)的活化能為51.35kJ/mol，A=1.17×107，描

3、述反應(yīng)過(guò)程的固化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)方程可以表示為:dα/dt=1.17×107 exp(-51350/RT)α0.306(1-α)1.444固化體系的固化工藝為凝膠溫度41.2℃，固化溫度77.8℃和后處理溫度131.6℃。
　　隨著木質(zhì)素基環(huán)氧樹(shù)脂含量的提高，環(huán)氧固化物的熱失重率減少，殘余質(zhì)量增加，固化物的耐高溫穩(wěn)定性提高，固化物的彎曲強(qiáng)度和彈性模量總體都呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢(shì)，在添加量為2％時(shí)，彎曲強(qiáng)度和彈性模量均取得最大值。