杉木液化及其添加量對(duì)酚醛樹(shù)脂膠粘劑影響研究.pdf

1、分類號(hào)：TQ437密級(jí)：碩士學(xué)位論文杉木液化及其添加量對(duì)酚醛樹(shù)脂膠粘劑影響研究朱國(guó)虎第一指導(dǎo)教師：第一指導(dǎo)教師：高振忠教授第二指導(dǎo)教師：第二指導(dǎo)教師：海凌超高級(jí)工程師學(xué)院名學(xué)院名稱：林學(xué)與風(fēng)景園林學(xué)院專業(yè)學(xué)位類別：專業(yè)學(xué)位類別：農(nóng)業(yè)推廣碩士領(lǐng)域：域：林業(yè)答辯委員會(huì)主席：答辯委員會(huì)主席：孫瑾教授中國(guó)廣州2016年6月I摘要與傳統(tǒng)的化石燃料相比，生物質(zhì)能因其可再生、低污染、零排放等良好的環(huán)境效應(yīng)日益受到重視我國(guó)每年生物質(zhì)資源量接近8.78億

2、噸，同時(shí)伴隨著農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生產(chǎn)力水平的提高，我國(guó)木質(zhì)生物質(zhì)資源的總量逐年增加。目前木質(zhì)生物質(zhì)資源利用的研究主要集中在兩個(gè)方面，一是保留其基本結(jié)構(gòu)，利用木質(zhì)生物質(zhì)材料的原始特性和強(qiáng)度，二是將木質(zhì)生物質(zhì)資源進(jìn)行轉(zhuǎn)化，將生物質(zhì)大分子降解成小分子加以利用。木質(zhì)生物質(zhì)資源的液化就是利用物理、熱化學(xué)方法和生物轉(zhuǎn)化方法等使生物質(zhì)中的纖維素、半纖維素和木質(zhì)素等主要成分轉(zhuǎn)化成具有一點(diǎn)化學(xué)反應(yīng)活性和液體流動(dòng)性的物質(zhì)，可用于制備生物膠粘劑、能源原料、模壓材

3、料、發(fā)泡材料、碳素纖維以及飼料和有機(jī)肥料等。為了全面地了解目前木質(zhì)生物質(zhì)液化領(lǐng)域的研究發(fā)展，本文收集了大量的中外文文獻(xiàn)并對(duì)其進(jìn)行了分類整理，對(duì)液化所采用的原材料、液化方法、液化產(chǎn)物的利用等方面進(jìn)行了歸納總結(jié)。本文以杉木為原料，在一定濃度的氫氧化鈉溶液中，通過(guò)高溫密閉容器中的反應(yīng)來(lái)獲得堿性杉木液化物，并通過(guò)單因素試驗(yàn)得到優(yōu)化的液化工藝。研究了不同的杉木液化物加入量對(duì)合成杉木液化物酚醛樹(shù)脂基本性能的影響。借助FTIR手段初步分析木材液化及樹(shù)

4、脂化的基團(tuán)變化，采用DSC手段對(duì)樹(shù)脂的固化溫度、固化焓變和固化時(shí)間進(jìn)行初步的研究分析。本論文得到了以下結(jié)論:1.液化反應(yīng)中最佳反應(yīng)條件為：液化溫度240℃、液化時(shí)間30min、氫氧化鈉加入量與木粉質(zhì)量比為1：1、丙三醇加入量與木粉質(zhì)量比為1：1，此工藝條件下液化產(chǎn)物的殘?jiān)蕛H為1.11%，且有利于節(jié)約能源。2.研究了在甲醛苯酚摩爾比2：1，樹(shù)脂粘度為3000mPas時(shí)，不同杉木液化物添加量對(duì)杉木液化物酚醛樹(shù)脂基本性能的影響，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)杉木

5、液化物添加量對(duì)樹(shù)脂的固體含量影響比較大，隨著杉木液化物添加量逐漸增大，樹(shù)脂的固體含量呈現(xiàn)明顯的下降趨勢(shì)，當(dāng)杉木液化物的添加量從100%升高到180%時(shí)，樹(shù)脂的固體含量從48.71%降低到42.09%；游離甲醛含量也逐漸下降，當(dāng)加入量從100%增加到140%時(shí)，樹(shù)脂游離甲醛含量迅速降低，由0.31%下降到0.12%，繼續(xù)增加液化液的添加量并未對(duì)游離甲醛含量的降低有顯著的效果；而游離苯酚含量隨著杉木液化物添加量的增大出現(xiàn)緩慢的上升趨勢(shì)，杉木