木质素基阻燃剂的研究进展

木质素化学结构中含有丰富的碳原子,其本身可作为高分子材料中的填料,在高分子材料燃烧过程中提供碳源并促进阻燃;木质素的分子结构含有芳香基、酚羟基、醇羟基等活性基团,通过化学改性将具有阻燃作用的元素或基团引入到木质素的化学结构中,可以获得一系列木质素基阻燃剂。本文从木质素结构入手,概述了国内外未改性木质素,氮、磷改性木质素和掺入金属铜或非金属硅的氮磷改性木质素在不同聚合物材料中做阻燃剂的研究进展,包括物理协同阻燃配方、化学改性制备方法、处理前后的阻燃效果对比。同时,解释了相应阻燃剂的阻燃机理,包括：释放出的不可燃气体对氧气的隔绝作用,形成致密不可燃炭层,以及对热量传递的阻碍作用等。并对木质素基阻燃剂的应用前景进行了展望。     

木质纤维素类生物质水热炭化机理及水热炭应用进展

通过水热炭化方法 （HTC）制备纤维类生物质炭材料，是当前废弃生物质高值化处理的一种方式。生物质具有种类繁多、结构复杂的特点，在不同的水热条件下涉及水解、降解、聚合等复杂反应。制备的水热炭性质如形貌、孔结构、表面官能团分布等受原料物理化学结构和水热反应条件影响较大，而水热炭的性质直接影响水热炭的应用。木质素炭化需要较高的水热强度，生成的水热炭石墨化程度和稳定性更高，可应用于导电、耐高温材料等领域；纤维素、半纤维素相对于木质素炭化温度低，更易形成多孔结构，获得更高的比表面积。另外二者因富含羟基，制备的水热炭表面具有丰富的含氧官能团，有利于通过静电吸附、离子交换等过程实现污染物吸附，进一步应用于环境治理等领域。水热温度主要影响炭化程度和水热炭得率，而水热时间则对水热炭形貌具有更明显的作用。通过改性可以定向调控水热炭性能，扩大其应用领域范围。为明晰不同条件下水热炭的结构变化，本文综述了纤维类生物质的种类、原料组成及水热条件对水热炭结构的影响，深入分析了水热炭生成机理，探讨了生物炭改性方法，归纳了生物炭在不同领域的应用并展望了未来的发展方向和前景，为生物质基水热炭研究提供参考。     

酶解木质素的分离与研究进展

随着社会和经济的发展,环境污染和资源匮乏等问题不断加剧,人类逐渐意识到实现资源再利用重要性,而天然高分子的可再生性及可降解性就成了目前研究的热点。酶解木质素(Enzymatic hydrolysis lignin,EHL)是一种从制备生物质化学品的残渣中提取出的重要可再生的高分子材料,其分子结构含有大量的酚羟基、脂肪族羟基、甲氧基、苯环、醚键和羰基等活性官能团,较好的保留了木质素的化学活性,可以被应用在多种领域,具有巨大的发展潜力。对EHL的分离方法、结构与性质及其研究领域做了详细的介绍,并对酶解木质素在高分子方面的应用前景进行展望。     

三聚氰胺改性酶解木质素阻燃EPDM的研究

制备三聚氰胺改性酶解木质素,探讨三聚氰胺改性酶解木质素(复配微胶囊红磷)对阻燃三元乙丙橡胶(EPDM)阻燃性能的影响。结果表明,随着三聚氰胺改性酶解木质素用量增大,阻燃EPDM的阻燃性能逐渐提高;当三聚氰胺改性酶解木质素用量为50份和微胶囊红磷用量为12份时,阻燃EPDM的垂直燃烧级别达到FV-0,燃烧面形成阻燃的连续多孔炭层结构。三聚氰胺改性酶解木质素与微胶囊红磷复配作阻燃EPDM的阻燃剂具有较好的经济效益和环保效应。     

木质素多孔炭的制备及应用研究进展

木质素是一种具有三维网状分子结构、含有大量芳香基团和高含碳量等特点的天然高分子,其在制备多孔炭领域具有巨大潜力。多孔炭在催化剂和能源储存领域具有极大的应用前景。以来源于制浆造纸和生物炼制行业的副产物工业木质素作为原料制备多孔炭应用于能源储存、吸附、催化剂载体等领域,可实现工业木质素在碳基功能材料领域的高附加值循环再利用。本文详细综述了目前木质素多孔炭的常用制备方法和微结构特性的调控方法,总结归纳了各制备方法的主要特点以及影响木质素多孔炭微结构与性能的关键因素;重点综述了近些年对木质素多孔炭孔道结构调控方面的研究,归纳了孔调控的方法;此外,总结了木质素多孔炭在超级电容器、锂离子电池、吸附剂和催化剂载体领域中的应用研究现状,讨论了催化和储能材料对木质素多孔炭的微结构特性要求。总结并展望了木质素多孔炭在制备与应用中面临的机遇和挑战。     

一种含N、Si木质素基成炭剂的合成及其表征

以麦草碱木质素(WSAL)为主要原料,利用γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)对其进行改性,制得了含N、Si木质素基成炭剂(CFA-WSAL),并对其合成工艺进行了优化。同时,借助傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)和热重分析仪(TGA)分别对该木质素基成炭剂的结构与热稳定性能进行了表征。结果表明:成功获得了目标产物CFA-WSAL,其在空气中的起始降解温度(T_(5%))为269.9℃,明显高于WSAL(204.7℃)。在固定木质素及溶剂用量分别为200 mg和5 ml的前提下,CFA-WSAL的最佳制备工艺为:乙醇和去离子水的体积比为0.5:4.5,反应温度为80℃,反应时间为2 h,KH550用量为0.488 g。此外,CFA-WSAL在500℃及800℃下的残炭率分别可达到31.5%和21.3%,明显高于WSAL的2.0%和1.9%。这表明该成炭剂具有良好的热稳定性及成炭能力,在膨胀型阻燃高分子材料领域具有潜在的应用前景。     

木质素衍生吸附材料及其在废水处理中的应用研究进展

木质素是一种广泛存在于植物中的天然酚类高分子,具有来源广泛、含氧官能团丰富、含碳量高等优点。对木质素进行修饰改性、复合、热解炭化能够获得性能优异的木质素衍生吸附材料,在废水处理中具有广泛的应用前景。本文对木质素的分子结构特点进行了概述,总结了木质素基吸附剂的种类及其制备方法,详细介绍了木质素基吸附剂的修饰改性方法,如金属离子、含N、O、S官能团表面修饰以及复合改性等,并综述了木质素基吸附剂在染料、药物、重金属废水处理中的应用研究。最后,对木质素衍生吸附材料目前存在的问题以及未来的研究方向进行了总结和展望,如何实现木质素衍生吸附剂的可控制备和规模化生产,提高吸附剂在实际环境中的适用性是未来的主要研究内容。     

阻燃高分子材料的研究进展及其在工程领域的应用

综述了阻燃高分子材料的制备方法以及在建筑、汽车等工程领域中的应用。本征型阻燃高分子材料通常采用分子设计的方法制备,以小分子单体为结构单元直接引入到聚合物主链或侧链中;添加型阻燃高分子材料利用阻燃剂与聚合物母料共混,从而赋予高分子材料优异的阻燃特性;在众多阻燃剂中,复合型阻燃剂各组分之间的协同作用使其具有优异的阻燃性能,所制高分子材料的阻燃性能也得到有效改善。通过对高分子材料改性,可制备出难燃或不燃的高分子材料,从而实现在建筑、汽车等领域中的应用。     

木质素在聚氨酯领域中的应用

木质素是植物界中仅次于纤维素的第二大可再生资源,含有多种官能团,如醇羟基、酚羟基、羰基、甲氧基、羧基等,因此木质素被广泛用于环氧树脂、聚氨酯、酚醛树脂等高分子材料中。聚氨酯领域是木质素应用的一个重要领域,重点综述了木质素在聚氨酯薄膜、聚氨酯弹性体、聚氨酯泡沫、聚氨酯胶黏剂方面的国内外学者的研究成果。     

木质素改性水煤浆添加剂研究现状及发展趋势

为提高木质素添加剂的稳定性和分散性,采用分离提纯、复配和化学改性对木质素进行改性。论述了3种改性方法的应用现状和优缺点,重点分析了氧化、磺化、缩聚、接枝共聚4种化学改性法。最后对木质素改性水煤浆添加剂的发展趋势进行展望。结果表明：分离提纯和复配改性无法改变木质素的结构和表面性能,对其在煤粒表面的吸附作用没有影响,且价格较高,缺乏市场竞争力。化学改性通过在木质素分子中引入有利官能团或去掉不利官能团,能从根本上改变分子结构,改善木质素分散性能,制备出性能优良的水煤浆。今后应根据煤种特性差异,深层研究木质素反应特征,采用化学改性技术对木质素结构进行调整,开发更多的化学反应途径,通过控制反应过程,合成一系列不同性能的木质素添加剂,提高木质素的煤种适应性,扩大木质素应用范围。     

木质素基吸附剂制备及应用研究进展

木质素是自然界中储量仅次于纤维素的芳香族天然高分子，具有生产量大、成本低、易于改性加工等优点，在废水处理中具有广阔的应用前景。综述了木质素基微球的制备方法，包括溶剂挥发自组装法、乳液溶剂蒸发法和反相悬浮共聚法；木质素基水凝胶的制备方法，包括氧化还原法和高压均质法；木质素基炭材料吸附剂的制备方法，包括碳化法，静电纺丝法和模板法。综述了木质素基吸附剂在有机染料、重金属和抗生素等吸附领域中的应用，并对木质素基吸附剂目前存在的问题以及发展前景进行了总结和展望。     

产品开发

新型本质阻燃高分子材料成发展方向 目前制备阻燃高分子材料的方法主要是添加阻燃剂,但这种方法存在许多不足,如聚合物机械性能下降,阻燃剂易迁移,毒性物质易挥发等。为克服这些缺点,对聚合物进行化学改性制备本身就是具有阻燃性能的新型本质阻燃高分子材料成为研发热点。新型本质阻燃高分子材料主要有：环氧树脂、聚酯、聚酰胺等。化学改性主要是采用无卤含有活泼的易有阻燃性能的原子单体,通过化学反应直接制备自身具有阻燃性能新型环氧树脂、聚酯、聚酰胺等本质阻燃高分子材料,成为发展方向。     

水性聚氨酯阻燃胶黏剂的制备及性能研究

以羟基封端的聚二甲基硅氧烷为改性试剂、己内酰胺为封端剂、羧酸基多元醇做亲水扩链剂,采用阴离子自乳化的方法制备一种聚二甲基硅氧烷改性的环境友好型水性聚氨酯阻燃胶黏剂。通过傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、万能试验机,极限氧指数测试仪等实验仪器对水性聚氨酯阻燃胶黏剂进行了阻燃性能和力学性能表征。研究结果表明,羟基封端的聚硅氧烷接入分子链结构中,合成的聚氨酯具有良好的阻燃效果,并且得到难燃的胶黏材料,表现出良好的阻燃与力学性能。     

木质素基功能材料的制备与应用研究进展

木质素是植物中含量第二大的天然有机高分子聚合物,以来源于制浆造纸和生物质炼制中的工业木质素为原料,制备具有特殊功能的高附加值材料,对木质素进行资源化高效利用、解决化石资源日趋紧缺及环境污染等问题具有重要意义。近年来,研究人员利用各种技术制备了许多种类的木质素基功能材料,如载药微胶囊、防紫外剂、抗老化剂、光催化剂载体、炭电极材料等。本文介绍了木质素基功能材料的国内外最新研究进展,总结了木质素基功能材料的不同制备工艺和应用领域,评述了木质素微观结构及制备工艺对材料结构特性和应用性能的影响。指出木质素基功能材料的研究是涉及多个学科交叉的前沿课题,但如何高效制备结构规整可控且性能优异的木质素基功能材料仍然是一个具有挑战性的课题。今后的研究应加强对木质素微观结构及其调控机理的研究,以便可以更好地利用其自身的三维网状结构和大量芳香结构等特性制备基于木质素特性的功能材料。     

LDHs的改性及其在阻燃材料中的研究与应用进展

综述了水滑石类化合物(LDHs)的改性方法及其在阻燃高分子材料中的应用进展。水滑石的改性应向多元素协效、有机/无机复合和制备大分子型阻燃剂方向发展;阻燃高分子材料既要具有良好的阻燃和抑烟性能,又要具有环境友好、价格低、便于工业化生产等特点。     

高分子碳系自由基引发剂及其应用

介绍了碳系自由基引发剂的结构，热分解性能和作用机理，以及它们在功能性工程塑料的制备，高分子改性，粘合剂和阻燃材料方面的应用。     

改性活性炭用于室内甲醛吸附净化的评述

本文评述了国内外利用活性炭在吸附甲醛方面的应用和研究进展,指出活性炭的孔结构和表面官能团在吸附过程所起的重要作用。通过介绍负载有机胺化合物对活性炭表面官能团的修饰和改性方法,分析了所引入官能团(氨基和羟基)与甲醛分子的结合方式,并对利用该方法制备的改性活性炭在应用方面所存在的问题进行了分析和讨论。     

天然高分子对生物聚酯P(3,4)HB复合材料阻燃性能的影响

以三聚氰胺磷酸盐(MP)和季戊四醇磷酸酯(PEPA)复配的膨胀型阻燃体系阻燃聚(3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯)[P(3,4)HB], 分别用木质素、壳聚糖和海藻酸钠3种天然高分子作为成炭剂代替部分PEPA, 采用熔融共混法制备P(3,4)HB基阻燃复合材料。通过热重分析仪(TGA)、微型量热仪(MCC)、垂直燃烧仪(UL-94)、极限氧指数仪(LOI)及扫描电镜(SEM)等对其热稳定性、热燃烧性能、阻燃特性及炭渣形貌进行了表征与分析, 对比研究了3种天然高分子对P(3,4)HB基复合材料阻燃性能的影响。结果表明:含有木质素的复合材料体系燃烧后形成了致密而连续的炭层, 且能达到V-0级别, 而含壳聚糖或海藻酸钠的复合材料体系燃烧后形成的炭层结构多孔而疏松, 只能达到V-2级。     

木质素的高附加值及在重金属处理上的研究进展

综述了木质素在不同改性制备方法下的结构特点,阐述了不同结构下木质素特有的功能、形态,以及近年来国内外木质素类吸附剂反应机理和结构特点,重点介绍了官能团改性木质素材料、木质素碳材料及纳米木质素材料在重金属吸附方面的应用及研究。最后,总结了木质素基材料在处理重金属技术上存在的挑战,展望了该材料未来的发展方向,以期在实际应用中充分结合现实因素和各种改性方法的适用性,选择合适的木质素基材料来实现重金属的高效吸附去除。     

木质素基阻燃剂的研究进展

综述了近些年木质素和其功能化修饰后作为聚合物材料阻燃剂的研究进展,简要介绍了大分子木质素的结构与特点,并分析了其热性能;重点举例讨论了未改性木质素阻燃剂(包括木质素阻燃、木质素复配阻燃、木质素协同阻燃)和引入氮、磷元素的化学改性木质素阻燃剂的阻燃效果,以及金属离子与改性阻燃剂的协同效应,有机硅对木质素基阻燃剂的改性.对...