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秸秆液化发泡材料制备技术

来源:论文学术网
时间:2024-08-18 22:09:00
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秸秆液化发泡材料制备技术【摘要】:为了缓解目前秸秆焚烧造成环境污染的局面,拓宽农林剩余物的应用领域,提高其利用价值。本论文以农林剩余物麦秸为研究对象,经酚醇复合液化、树脂化后制备泡

【摘要】: 为了缓解目前秸秆焚烧造成环境污染的局面,拓宽农林剩余物的应用领域,提高其利用价值。本论文以农林剩余物麦秸为研究对象,经酚醇复合液化、树脂化后制备泡沫体。 首先对典型的农林剩余物进行分离再液化,初步探索了农林剩余物主成分的液化机理,以苯酚为液化试剂进行液化反应时,木质素发生降解,酯键、醚键被打断且接上了新的基团;而综纤维素降解后与液化试剂苯酚发生交联反应,形成了一些具有酚类性质的中间体。以聚乙二醇-400、碳酸乙烯酯两者为液化试剂进行液化反应,反应后生成的产物相似,木质素发生降解并在苯环上发生部分取代;综纤维素经液化反应后,降解生成醇类、羧酸衍生物和呋喃环状化合物。 其次,以麦秸为液化对象,以苯酚和聚乙二醇-400两者复合为液化试剂对其进行液化实验,得到麦秸的酚醇复合液化产物,初步探讨了各影响因素对液化效果的影响,得到麦秸酚醇复合液化工艺参数为:固液比为1.2,苯酚比例为50%,盐酸用量为25%,液化温度为130℃,液化时间为50min。 再次,以甲醛为交联剂,对麦秸液化产物进行了树脂化工艺研究,利用单因素试验法探讨了各影响因素树脂性能的影响,得到麦秸液化树脂工艺参数为:氢氧化钠摩尔比为0.5,甲醛摩尔比为1.2,温度为90℃,时间为60min。 最后,用制得的麦秸液化树脂进行发泡实验,初步研究了各影响因素对泡沫体性能的影响,得到发泡工艺参数为:发泡剂为10%,表面活性剂为10%,碳酸钙为10%,固化剂为17%,异氰酸酯为20%。 【关键词】:麦秸 苯酚 聚乙二醇-400 液化 泡沫体
【学位授予单位】:南京林业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TQ328.2
【目录】:
  • 致谢3-4
  • 摘要4-5
  • Abstract5-9
  • 1 绪论9-13
  • 1.1 前言9
  • 1.2 秸秆利用现状9-10
  • 1.3 生物质材料液化及其产物主要用途10-11
  • 1.3.1 液化产物作燃料10
  • 1.3.2 液化产物制胶粘剂10
  • 1.3.3 液化产物制模塑材料10-11
  • 1.3.4 液化产物制发泡材料11
  • 1.4 利用液化产物制作发泡材料的研究现状11-12
  • 1.5 论文研究目的与意义12-13
  • 2 木质素与综纤维素的分离与液化13-25
  • 2.1 试验部分13-14
  • 2.1.1 试验材料与设备13
  • 2.1.2 试验方法13-14
  • 2.1.3 检测方法14
  • 2.2 结果与分析14-24
  • 2.2.1 原料化学成分14
  • 2.2.2 花生壳主要成分及其液化产物、残渣的FTIR 分析14-17
  • 2.2.3 稻草主要成分及其液化产物、残渣的FTIR 分析17-20
  • 2.2.4 玉米芯主要成分及其液化产物、残渣的FTIR 分析20-24
  • 2.3 小结24-25
  • 2.3.1 花生壳主成分苯酚液化24
  • 2.3.2 稻草主成分碳酸乙烯酯液化24
  • 2.3.3 玉米芯主成分聚乙二醇-400 液化24-25
  • 3 麦秸液化工艺25-36
  • 3.1 试验部分25-26
  • 3.1.1 试验材料与设备25
  • 3.1.2 试验方法25
  • 3.1.3 液化产物的测定方法25-26
  • 3.2 结果与分析26-28
  • 3.2.1 苯酚比例对液化效果的影响26
  • 3.2.2 催化剂用量对液化效果的影响26-27
  • 3.2.3 液化温度对液化效果的影响27
  • 3.2.4 液化时间对液化效果的影响27-28
  • 3.3 麦秸及其液化产物FTIR 分析28-35
  • 3.3.1 原麦秸粉FTIR 图28
  • 3.3.2 麦秸聚乙二醇-400 液化产物及残渣FTIR 分析28-30
  • 3.3.3 麦秸苯酚液化产物及残渣FTIR 分析30-32
  • 3.3.4 麦秸聚乙二醇-400 和苯酚液化产物及残渣FTIR 分析32-35
  • 3.4 小结35-36
  • 3.4.1 苯酚用量对液化效果的影响35
  • 3.4.2 催化剂盐酸用量对液化效果的影响35
  • 3.4.3 液化温度和液化时间对液化效果的影响35
  • 3.4.4 麦秸液化工艺35
  • 3.4.5 麦秸液化产物FTIR 分析35-36
  • 4 液化产物的树脂化工艺研究36-41
  • 4.1 试验部分36
  • 4.1.1 试验材料36
  • 4.1.2 树脂合成工艺36
  • 4.1.3 树脂测试方法36
  • 4.2 结果与分析36-39
  • 4.2.1 碱量的确定36-37
  • 4.2.2 甲醛量的确定37
  • 4.2.3 反应温度的确定37-38
  • 4.2.4 反应时间的确定38-39
  • 4.3 麦秸液化树脂FTIR 分析39-40
  • 4.4 小结40-41
  • 4.4.1 碱量的确定40
  • 4.4.2 甲醛量的确定40
  • 4.4.3 反应温度的确定40
  • 4.4.4 反应时间的确定40
  • 4.4.5 麦秸液化树脂FTIR 分析40-41
  • 5 液化产物及其树脂的发泡工艺研究41-52
  • 5.1 泡沫体的成型机理41-42
  • 5.1.1 气泡核形成的过程41-42
  • 5.1.2 气泡的增长42
  • 5.1.3 气泡的稳定42
  • 5.2 试验部分42-44
  • 5.2.1 试验材料与设备42-43
  • 5.2.2 试验方法43
  • 5.2.3 泡沫体的性能测试方法43-44
  • 5.3 结果与分析44-51
  • 5.3.1 粘度对泡沫体性能的影响44
  • 5.3.2 发泡剂对泡沫性能的影响44-45
  • 5.3.3 表面活性剂对泡沫性能的影响45-46
  • 5.3.4 碳酸钙对泡沫性能的影响46-47
  • 5.3.5 固化剂对泡沫性能的影响47-48
  • 5.3.6 异氰酸酯对泡沫性能的影响48-49
  • 5.3.7 液化产物发泡49
  • 5.3.8 泡沫体电镜扫描图49-51
  • 5.4 小结51-52
  • 5.4.1 树脂粘度、发泡剂和表面活性剂对泡沫体性能的影响51
  • 5.4.2 碳酸钙、固化剂和异氰酸酯对泡沫体性能的影响51
  • 5.4.3 优化的发泡配方51
  • 5.4.4 泡沫体电镜扫描51-52
  • 6 结论与讨论52-54
  • 6.1 木质素和综纤维素分离液化机理52
  • 6.2 麦秸酚醇复合液化工艺52
  • 6.2.1 各影响因素对麦秸酚醇液化工艺的影响52
  • 6.2.2 液化工艺参数52
  • 6.2.3 麦秸酚醇复合液化产物及残渣FTIR 分析52
  • 6.3 麦秸液化产物树脂化工艺52-53
  • 6.3.1 各影响因素对麦秸液化产物树脂化工艺的影响52
  • 6.3.2 麦秸液化产物树脂化工艺参数52-53
  • 6.3.3 麦秸酚醇复合液化树脂FTIR 分析53
  • 6.4 麦秸液化树脂发泡工艺53
  • 6.4.1 各影响因素对麦秸树脂发泡工艺的影响53
  • 6.4.2 麦秸树脂发泡工艺参数53
  • 6.4.3 泡沫体电镜扫描53
  • 6.5 讨论53-54
  • 7 参考文献54-58
  • 详细摘要58-62


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