離子液體[BMIm]Cl中木質(zhì)素基環(huán)氧樹脂的合成及固化.pdf

1、木質(zhì)素是一種來源豐富的可再生生物質(zhì)資源，但是木質(zhì)素的利用率卻比較低，每年工業(yè)木質(zhì)素大多數(shù)以廢棄物的形式被浪費，浪費資源的同時也帶來了環(huán)境的污染問題，這些問題近年來引起了人們的重視，關(guān)于木質(zhì)素的應(yīng)用也成為了研究熱點。
　　本文在綜合木質(zhì)素的結(jié)構(gòu)性質(zhì)以及木質(zhì)素在合成材料方面研究進(jìn)展的情況，選用工業(yè)堿木質(zhì)素(LG)為原料，改用綠色溶劑離子液體[BMIm]Cl代替?zhèn)鹘y(tǒng)有機溶劑，以對甲苯酚為酚化劑，對堿木質(zhì)素進(jìn)行酚化改性處理，得到活性較高的

2、酚化木質(zhì)素(PLG)，然后與環(huán)氧氯丙烷(ECH)進(jìn)行環(huán)氧化反應(yīng)，合成木質(zhì)素基環(huán)氧樹脂(LGEP)。
　　首先，采用硫酸-對甲酚法對提純處理過的LG進(jìn)行酚化改性，經(jīng)紅外光譜分析和酚羥基含量的測定結(jié)果表明，木質(zhì)素分子中成功地引入了酚羥基，活性得到有效提高;并以PLG的酚羥基含量為響應(yīng)值，設(shè)計了L9(34)正交實驗，研究了對甲苯酚的用量（mL/g），質(zhì)量分?jǐn)?shù)為60％的濃硫酸的用量（10mL/g），改性溫度和改性時間對酚羥基含量的影響，探

3、究了木質(zhì)素酚化改性的最佳工藝條件:對甲苯酚的用量為10mL/g，催化劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)為60％的濃硫酸的用量為10mL/g，改性溫度為80℃，改性時間為3h。最佳酚化條件下的酚羥基含量為1.45mmol/g，這也給后面LGEP合成的研究提供了一定的參考依據(jù)。
　　然后，以PLG為原料，結(jié)合雙酚A型環(huán)氧樹脂的一步法合成原理，在堿性條件下與ECH發(fā)生環(huán)氧化反應(yīng)得到LGEP，經(jīng)紅外光譜分析表明，木質(zhì)素成功地參與了環(huán)氧樹脂的合成，并以環(huán)氧值為響應(yīng)

4、值，設(shè)計了L9(34)正交實驗，研究了PH值，n（酚羥基）∶n(ECH)，反應(yīng)溫度和反應(yīng)時間四個因素對環(huán)氧值的影響，探究了環(huán)氧樹脂合成的最佳工藝條件:PH=9，n(ECH)∶n(酚羥基)=2.5，反應(yīng)溫度90℃，反應(yīng)時間5h，最高環(huán)氧值為0.431。同時，采用單因素實驗探究了各反應(yīng)條件對LGEP的粘度和吸水率的影響，測定了最佳反應(yīng)條件下LGEP的粘度和吸水性。
　　最后，以鄰苯二甲酸酐為固化劑，三乙胺為促進(jìn)劑，對LGEP進(jìn)行了固化