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本文以玉米秸秆生物炼制过程中提取的高纯木质素替代双酚A,利用木质素中含有的多酚结构用于与环氧氯丙烷反应在催化剂的作用下直接合成木质素基环氧树脂,木质素基环氧树脂的环氧基团在908.2cm-1处有特征吸收峰,木质素基环氧树脂与二乙烯三胺在DSC测试中出现明显的放热峰,且木质素基环氧树脂的热稳定性较木质素有所提高。经过正交实验环氧值的滴定,确定合成木质素基环氧树脂的最优化反应条件为:反应温度为60℃,环氧氯丙烷加入量为30m1/10g木质素,m(NaOH):m(木质素)=0.3,催化剂加入量为lml,醚化时间为4h,环氧化时间为1h,合成的产物的环氧值为0.17。随着升温速率的增大,环氧树脂/木质素基环氧树脂体系的固化DSC曲线向高温移动,木质素基环氧树脂的加入对环氧树脂/木质素基环氧树脂体系的固化起促进作用。利用自催化反应模型描述该木质素基环氧树脂/环氧树脂体系的固化反应过程,得到固化反应的活化能为51.35kJ/mol,A=1.17×107,描述反应过程的固化反应动力学方程可以表示为:dα/dt=1.17×107exp(-51350/RT)α0.306(1-α)1.444固化体系的固化工艺为凝胶温度41.2℃,固化温度77.8℃和后处理温度131.6℃。随着木质素基环氧树脂含量的提高,环氧固化物的热失重率减少,残余质量增加,固化物的耐高温稳定性提高,固化物的弯曲强度和弹性模量总体都呈现先增大后减小的趋势,在添加量为2%时,弯曲强度和弹性模量均取得最大值。环氧树脂固化后的剪切强度随着加入木质素基环氧树脂含量的增加先增大后减小,在添加量为4%时取得最好的强度;环氧固化物的抗冲击强度因加入木质素基环氧树脂反而降低;木质素基环氧树脂的加入会使得环氧固化物的储存模量不断增大,随着木质素基环氧树脂含量的提高,会使损耗因子的峰值降低,提高环氧固化物的玻璃化转变温度,从而提高了耐热性能。