论文部分内容阅读
木质素是地球上一种储量十分丰富的可再生、可生物降解的天然高分子材料。木质素结构复杂,结构中拥有大量的羟基,主要以酚羟基和醇羟基两种形式存在,可以和许多化合物发生化学反应。环氧丙烯酸酯是目前应用最广泛、用量最大的光固化低聚物,是由环氧树脂和(甲基)丙烯酸酯化而制得。具有优异的固化成型性、粘接强度大、硬度高、耐化学药品性、防水性。所以将木质素应用到热固性环氧丙烯酸酯中得到木质素基环保材料,不仅使材料具木质素和环氧丙烯酸酯的优良性能,同时对有效利用生物质资源和环境保护,具有重要意义。本论文对工业级有机溶剂木质素进行了表征,并成功将木质素原位复合到环氧树脂上,生成木质素基环氧树脂(LBE),进而再与丙烯酸进行开环反应,得到可进行紫外光固化的木质素基环氧丙烯酸酯(LBEA)低聚物。LBE的红外曲线在1100 cm-1处都出现了仲羟基特征吸收峰,说明木质素上的酚羟基与环氧树脂中的环氧基团成功进行了开环醚化反应,生成了仲醇。LBEA的红外曲线上913 cm-1处的环氧基团特征峰消失,且在1730 cm-1处出现了酯基的特征吸收峰,证明丙烯酸已经成功与LBE反应生成了LBEA。表征了LBE制备过程中的环氧值和LBEA制备过程中的酸度,从而优化了两步反应过程中的反应时间和温度。制备得到的LBEA低聚物与活性稀释剂、光引发剂混合均匀后,进行紫外光固化。通过对漆膜的性能测试,优化了漆膜材料的最佳配方;稀释剂优化为等质量比的IBOA和TPGDA,用量为30%;光引发剂的种类优化为819和TPO,其配比为1:3,用量为10%;紫外光固化时间为60s。LBEA漆膜的硬度、柔韧性和耐酸碱性能等均比EA膜有所改善,LBEA膜的综合性能优于EA树脂膜。当木质素初始加入量为10%时,硬度达到3H,附着力为1,柔韧性为5mm。以上结果表明,木质素基环氧丙烯酸酯树脂具有很好的研究和应用价值。