【摘要】： 木素在植物界的含量僅次于纖維素，是豐富的天然大分子有機(jī)物，占植物體的15％-36％。它是由苯丙烷結(jié)構(gòu)單元通過碳-碳鍵 (C-C)和醚鍵(-O-)連接而成的三維網(wǎng)狀高分子物質(zhì)，是復(fù)雜的芳香族聚合物。由于它的芳香族性質(zhì)、側(cè)鏈脂肪族特性和各種功能基，木素可成為如石油一樣的能源物質(zhì)和重要的化工原料。木素是制漿造紙工業(yè)的副產(chǎn)品，有效利用木素，一方面減輕了環(huán)境污染，有利于進(jìn)一步治理；另一方面開發(fā)利用可再生資源，解決資源的浪費(fèi)問題。 本文以工業(yè)堿木素(麥草Soda-AQ堿木素)和麥草氧堿木素取代部分價格昂貴的化工原料合成高分子材料，開發(fā)木素的有效利用途徑，具有深遠(yuǎn)的社會意義和實(shí)在的經(jīng)濟(jì)意義。 首先，利用紅外光譜、紫外光譜、~1H-NMR、~(13)C-NMR等對麥草Soda-AQ堿木素和麥草氧堿木素的化學(xué)結(jié)構(gòu)和熱性質(zhì)進(jìn)行了研究。結(jié)果表明麥草木素是愈瘡木基—紫丁香基型木素，還含有少量對-羥苯基木素單元。麥草Soda-AO堿木素含有較多的酚羥基，更適合木素-酚醛樹脂的合成；麥草氧堿木素含有較多的醇羥基，更適合木素型聚氨酯的合成。利用差示掃描量熱法(DSC)和熱重法(TG)對兩種木素的熱性質(zhì)進(jìn)行研究，表明兩種木素的玻璃化溫度相差不大，提純木素的最快熱失重溫度高于粗木素。 以工業(yè)堿木素取代部分價格昂貴的苯酚合成木素-酚醛樹脂，研究了其對木素-酚醛樹脂性能的影響及木素-酚醛樹脂木材粘合劑在板材工業(yè)中的應(yīng)用。結(jié)果表明工業(yè)堿木素(麥草Soda-AQ堿木素)、提純工業(yè)堿木素、改性工業(yè)堿木素、麥草氧堿木素、工業(yè)馬尾松KP木素制備的木素-酚醛樹脂木材粘合劑性能低于酚醛樹脂木材粘合劑，但可滿足Ⅰ類膠合板生產(chǎn)要求。在樹脂中木素取代 天津輕工業(yè)學(xué)院博士學(xué)位論文 苯酚比例以低于40％為宜，苯酚與甲醛比例以1：1．5左右為宜， 這樣有利于環(huán)境保護(hù)。在制備本素一酚醛樹脂時，木素的加入使得 術(shù)素．酚醛樹脂玻璃化溫度增加，但是增加幅度不大，對樹脂熱壓 固化性能影響不大，但木素一酚醛樹脂的最快熱失重溫度降低較大， 增加了熱不穩(wěn)定性。以木素取代部分苯酚合成本素一酚醛樹脂，可 降低樹脂成本，經(jīng)濟(jì)效益可觀。 對木素進(jìn)行羥甲基化改性，然后與酚醛樹脂等調(diào)制木材粘合 劑，研究了其對酚醛樹脂木材粘合劑性能的影響。結(jié)果表明麥草 SodaAQ堿本素、麥草氧堿術(shù)素、馬尾松KP木素羥甲基化改性后，， 改性本素含量在4the以下，配制的酚醛樹脂木材粘合劑性能良好， 壓板最佳工藝條件為熱壓壓力為 14kg／Cm‘，涂膠量為 240g／ffi‘，熱 壓時間為4ndn，熱壓溫度為150℃，膠合強(qiáng)度可達(dá)到國標(biāo)要求， 滿足1類膠合板工業(yè)生產(chǎn)的要求。 對木素進(jìn)行了羥甲基化改性，然后與液醛樹脂等調(diào)制木材粘 合劑，研究了其對原醛樹脂木材粘合劑性能的影響。結(jié)果表明麥 草Soda－AQ堿木素、麥草氧堿術(shù)素、馬尾松KP本素通過羥甲基 化改性后，都可以與豚醛樹脂配制性能良好的木素一脈醛樹脂木材 粘合劑，在改性本素添加量低于30％時，膠合強(qiáng)度可達(dá)到國標(biāo)要 求，滿足＊類膠合板的生產(chǎn)。 以麥草氧堿木素、改性麥草氧堿本素合成木素一聚醚型聚氨 酯，并利用增塑劑改善本素一聚醚型聚氨酯的性能。研究結(jié)果表明 本素一聚醚型聚氨酯玻璃化溫度高、楊氏模量高，拉伸強(qiáng)度較高， 伸長率低，可望應(yīng)用于硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料和工程塑料。改性氧 堿術(shù)素醉羥基和酚羥基含量進(jìn)一步提高，更加有利于聚氨酯的合 成。增塑劑的加入可進(jìn)一步改善聚氨酯的性能，使玻璃化溫度、 楊氏模量、拉伸強(qiáng)度降低，伸長率提高。 以改性麥草氧堿術(shù)素合成本素一聚酯型聚氨酯，利用增塑劑改 善本素一聚酯型聚氨酯的性能。研究結(jié)果表明本素一聚酯型聚氨酯 2 天津輕工業(yè)學(xué)院博士學(xué)位論文 的玻璃化溫度、楊氏模量高，拉伸強(qiáng)度較高，伸長率低，可望在 硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料或工程塑料中取得應(yīng)用。利用增塑劑改善了 木素一聚酯型聚氨酯的性能，使得其玻璃化溫度、楊氏模量、拉伸 強(qiáng)度降低了，伸長率提高。 研究了聚氧化乙烯／堿術(shù)素系統(tǒng)對新聞紙的助留助濾作用。結(jié) 果表明，與防 共用時，工業(yè)堿木素及其改性產(chǎn)物都能提高纖維 的留著，形成的絮團(tuán)對剪切比較敏感，有利于紙頁的成形和強(qiáng)度 的提高。加入堿木素能顯著提高紙頁不透明度、撕裂度、灰份， 對裂斷長影響不大，白度稍有下降。
【圖文】：

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【學(xué)位授予單位】：天津科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2001
【分類號】：X793

【引證文獻(xiàn)】

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本文編號：2592983