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利用内蒙古西部生长的一种丰富资源沙柳材的纤维制备了一种轻质工程材料,为沙柳资源的利用开辟出了一条新的途径。分析了材料形成的基本原理和选取的原料特点,研究了不同碱处理条件对沙柳纤维结晶度与氢键相对含量的影响,利用响应面分析法优化了材料的制备工艺,研究了三聚氰胺树脂对材料的增强作用,主要内容如下:1、选取了碱浓度为0、10g·L-1、20g·L-1、30g·L-1、40g·L-1、50g·L-1、60g·L-1,碱处理时间为0.5h、1.0h、1.5h、2.0h、2.5h、3.0h,碱处理温度为20℃、40℃、60℃、80℃、100℃,研究了不同碱处理条件对沙柳纤维的结晶度与氢键相对含量的影响,得出以下结论;(1)随着碱浓度的增大,沙柳纤维的结晶度先增大后减小,在10g·L-1时最大,为42.69%;沙柳纤维中分子间氢键O(6)H...O(3’)的含量与结晶度变化趋势一致,分子内氢键O(3)H...O(5)的变化趋势与分子间氢键O(6)H...O(3’)相反,分子内氢键O(2)H...O(6)变化趋势较小;(2)随着碱处理时间的增加,沙柳纤维的结晶度先增大后减小,在2.0h时最大,为40.23%;沙柳纤维中分子间氢键O(6)H...O(3’)的含量与结晶度变化趋势一致,分子内氢键O(3)H...O(5)的变化趋势与分子间氢键O(6)H...O(3’)相反,分子内氢键O(2)H...O(6)的变化趋势不显著;(3)随着碱处理温度的升高,沙柳纤维的结晶度在逐渐增大:沙柳纤维中分子间氢键0(6)H...O(3’)的含量与结晶度变化趋势一致,分子内氢键O(3)H...O(5)先保持稳定后逐渐减小,而分子内氢键0(2)H...O(6)的变化趋势不显著。2、以沙柳纤维、PVA、起泡剂和硅酸钠为因素,密度和压缩应力为响应值,采用Box-Benhnken的中心组合试验设计原理,利用Design-Expert.V8.0.6.1软件,对试验结果进行回归分析,得到以下结论:(1)分别建立了响应值密度和压缩应力与四个因素间的二次多项式模型:(2)单因素响应分析知,随着沙柳纤维含量的增大,材料的密度逐渐增大,压缩应力先增大后减小;随着PVA浓度的增大,密度逐渐增大,压缩应力先增大后减小:随着起泡剂含量的增大,密度逐渐减小,压缩应力逐渐减小:随着硅酸钠浓度的增大,材料的密度先减小后增大,压缩应力先增大后减小,但两者变化幅度都不大;(3)选择密度最小、压缩应力最大时,得到的最佳制备工艺条件为:沙柳纤维为38g.PVA为8%,起泡刺为4g,硅酸钠为4%,在该条件下制得的材料密度为0.0412g·cm-3,压缩应力为8.976KPa。3、利用机械发泡法与化学发泡法,并采用溶胶-凝胶原理制备了沙柳纤维基轻质工程材料;研究了添加不同量的三聚氰胺树脂对材料的密度、压缩应力、氧指数、内部基团与热稳定性的影响。结果表明:(1)随三聚氰胺树脂添加量的增大,材料的密度、压缩应力和氧指数都呈现出了增大的趋势;(2)红外分析知,三聚氰胺树脂的加入减弱了羟基—OH与共轭羰基C=O的吸收峰;(3)热重分析表明,三聚氰胺树脂的加入提高了材料在高于340℃之后的热稳定性,且随三聚氰胺树脂添加量的增大,材料的热稳定性增加;(4)差示扫描量热分析知,三聚氰胺树脂的加入抑制了材料在345℃处的吸热反应与420℃处的放热反应,即起到了阻燃作用,且随三聚氰胺树脂添加量的增大,材料的阻燃性增强。