芦竹的苯酚液化及其在发泡材料中的应用

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为了缓解目前矿物资源的紧张局面,拓展生物质材料的应用领域,提高其利用价值,本论文以芦竹为原料,以苯酚为液化剂对其进行液化实验,得到液态的芦竹苯酚液化物,初步探讨了料液比、催化剂用量,反应温度和反应时间对液化反应的影响,并对芦竹苯酚液化产物进行发泡试验,初步研究了发泡时填料,发泡剂,固化剂,固化温度及固化时间对发泡体性能的影响,得到以下结论:1.硫酸催化下芦竹苯酚液化的较优液化工艺参数为:料液比为4,催化剂用量为8%,液化温度180℃、液化时间2h。通过验证试验进行验证,其结果是在该液化工艺条件下,芦竹的液化残渣率均在5%以下,即液化残渣率达到了95%以上,液化效果良好。在各影响因素中,对液化效果影响显著程度依次为:料液比,硫酸用量、液化温度和液化时间。2.由FTIR实验的测定可知液化反应使芦竹中的化学组分与苯酚发生了化学反应,导致原芦竹化学组分在分子结构上发生了变化,芳核及共轭羰基显著增多,液化物较芦竹产生了更多的具有反应活性的芳核衍生物,液化后残渣中的木素大部分被降解,残渣的芳环上出现了不同的取代基,芦竹在苯酚液化反应后暴露出更多的官能团,总体活性增强。3.硫酸与磷酸混合做催化剂时,芦竹苯酚液化的较优工艺参数为:料液比为4,硫酸用量为4%,磷酸用量为2%,液化温度为140℃、液化时间2h。在该液化工艺条件下,芦竹的液化残渣率接近5%,即液化残渣率达到了95%。在各影响因素中,对液化残渣率影响显著程度依次为:料液比,硫酸用量,液化温度,液化时间,磷酸用量。4.通过对发泡体强重比的测定,得出芦竹苯酚液化物产物发泡的较优工艺参数为:填料用量为10%,发泡剂用量为10%,固化剂用量为5%,固化温度为130℃,固化时间为3.5h。在各影响因素中,对芦竹苯酚液化物树脂发泡体强重比影响显著程度依次为:固化温度>填料用量>固化剂用量>发泡剂用量>固化时间。
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