木質(zhì)素基環(huán)氧樹脂的合成及其固化動力學(xué)研究.pdf

1、木質(zhì)素是一種儲量豐富、可再生的重要資源，工業(yè)木質(zhì)素主要來源于造紙廢液，全世界的年產(chǎn)量約為5000萬噸。目前，大部分工業(yè)木質(zhì)素被直接排放或燃燒掉，這不僅浪費資源，而且加重了環(huán)境的負擔(dān)，因此對木質(zhì)素資源的規(guī)?；?、高價值利用已成為人們研究的熱點。
　　本文在綜合文獻的基礎(chǔ)上以工業(yè)堿木質(zhì)素(LG)為原料，經(jīng)環(huán)氧丙烷(PO)改性生成丙氧基木質(zhì)素(HLG)，進而與環(huán)氧氯丙烷(ECH)合成木質(zhì)素基環(huán)氧樹脂(LGEP)，考查了反應(yīng)條件對LGEP環(huán)

2、氧值(EV)的影響，并建立了LGEP體系的固化動力學(xué)模型。
　　首先，采用堿溶酸沉法對原料LG提純，并分析得到堿木質(zhì)素的羥值、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)等性能參數(shù)，為合成實驗提供了依據(jù);通過L9(34)正交試驗考查了ECH用量、KOH用量、反應(yīng)時間以及反應(yīng)溫度等因素對LGEP環(huán)氧值的影響，并對LGEP的結(jié)構(gòu)進行了FT-IR和UV表征，結(jié)果表明LGEP中成功引入環(huán)氧基。
　　然后，采用n級反應(yīng)模型和自催化反應(yīng)模型對LGEP體系的固

3、化動力學(xué)進行了研究，并得到體系的固化動力學(xué)方程，結(jié)果表明，自催化反應(yīng)模型得到的模擬曲線與實驗得到的DSC曲線的一致性較好;根據(jù)不同升溫速率下的特征溫度，通過外推法，求得到LGEP體系固化凝膠溫度Ti0為454.88K，固化溫度Tp0為507.55K，后處理溫度Tf0為581.54K。
　　實驗結(jié)果表明LGEP合成的最佳反應(yīng)條件為:m(ECH)/m(HLG)=3.5∶1，m(KOH)/m(HLG)=1∶1，反應(yīng)時間3h，反應(yīng)溫度80