生物质基木材胶粘剂的耐水性能研究现状

生物质基木材胶粘剂兼具环保和性能优点,但其综合性能特别是耐水性能与合成树脂胶粘剂还有一定的差距,成为近年来研究热点。本文综述了生物质基木材胶粘剂的发展历史、耐水机理,并详细分析了国内外近年来在低、中等、高耐水性生物质基木材胶粘剂的研究现状,并对其未来研究和发展提出展望。     

生物油对木塑材料性能的影响

将生物油与几种塑料(聚丙烯和聚苯乙烯)、木粉混合制备木塑复合材料,并初步研究了其力学性能和热重行为.结果表明:改性后的生物油可提高不同塑料基复合材料的力学性能,改善耐水性.塑料成分在材料中比例一定时,增加生物油比例,降低木粉比例可增强材料性能.同时采用FT-IR、DSC对Ps基木塑材料进行分析.     

木质纤维素复合生物质薄膜材料的功能化应用研究进展

为了解决传统石油基高分子薄膜不可降解等问题,纤维素、淀粉、壳聚糖等生物质薄膜材料因其具有绿色可降解性等优点而备受关注并展现出良好的发展前景。但生物质薄膜往往存在强度低、耐水性差等问题,限制了其进一步发展及功能化应用。本文综述了以木质纤维素作为添加剂增强生物质薄膜的力学强度、防水性、紫外屏蔽等性能的研究进展,重点探讨了不同结构性质的木质素和不同尺度的微纳米木质纤维素对生物质薄膜性能的影响,并进一步综述了木质纤维素复合生物质薄膜材料在包装材料、电极材料以及催化材料领域中的功能化应用研究进展。分析并展望了木质纤维素复合生物质薄膜在制备及功能化方面的优势、不足以及发展方向,以期为采用木质纤维素改良生物质薄膜的研究提供借鉴。     

淀粉基包装材料疏水性改善研究进展

淀粉作为非常具有潜力的石油基塑料的替代品,其耐水性差严重限制了淀粉基包装材料的广泛应用。本文详细分析了淀粉单一改性和复合改性的特点,并介绍淀粉与疏水材料复合制备淀粉基疏水包装材料的研究情况。文章指出：提高取代度、降低生产成本、采用无毒无害的绿色溶剂是淀粉疏水改性的研究重点,协同增效的淀粉复合改性成为研究热点;解决亲水淀粉与疏水材料不相容相的界面问题是提高疏水材料共混效果的关键,对淀粉、疏水材料改性或添加增容剂是改善界面相互作用的常用方法;但合成可降解聚酯成本较高,寻找低成本的生物质材料用于改善淀粉基包装材料的疏水性潜力巨大。基于上述分析,本文指出低成本、性能优良和安全环保是未来开发淀粉基疏水包装材料的主要研究方向,对今后制备淀粉基疏水性包装材料具有一定的参考价值。     

淀粉基聚乙烯醇完全生物降解塑料薄膜的结构与性能

通过优化工艺条件，制备了高淀粉填充量的淀粉／聚乙烯醇完全生物降解塑料薄膜，研究了提高淀粉用量对淀粉／聚乙烯醇（PVA）完全生物降解塑料薄膜的力学性能和耐水性影响；并分析了耐水改性助剂尿素用量对薄膜的吸水率和生物降解性能的影响。结果表明，通过先糊化、后共混、再交联的薄膜制备工艺过程，能够获得高淀粉填充量的淀粉／聚乙烯醇完全生物降解塑料薄膜；先糊化打破了淀粉颗粒的原有形态结构，促进了淀粉与聚乙烯醇的共混相容性，从而获得了优良的力学性能；耐水改性助剂尿素的使用，能够大幅度地降低材料的吸水率，同时提高材料的生物降解性和环境友好程度。     

原状磷石膏基固化材料固化粉质土性能评价

针对原状磷石膏耐水性差、体积稳定性差和利用率低等问题,以原状磷石膏为主要原料,富硅铝材料、增强材料和耐水材料作为辅助材料制备固化材料,选择原状磷石膏基固化材料（40%原状磷石膏+30%富硅铝材料+30%增强材料）和掺耐水材料的原状磷石膏基固化材料（40%原状磷石膏+30%富硅铝材料+30%增强材料+外掺5%耐水材料）对粉质土进行固化试验,评价固化土的力学性能、水稳性及长期耐水性、体积稳定性和环境毒性。结果表明：固化材料掺量为12%,其中耐水材料掺量占固化材料的5%时,7 d和28 d的无侧限抗压强度分别为4.1 MPa和4.7 MPa,较未掺耐水材料试样分别提高了37%和12%;掺耐水材料试样标养28 d后浸水60 d,强度可达3 MPa,高于未掺耐水材料的2.7 MPa;体积膨胀率在浸水720 h后达到稳定值0.07%,浸出液检测结果表明没有环境危险。原状磷石膏基固化材料较传统的二灰土力学性能、水稳性及长期耐水性、体积稳定性都得到明显改善。     

改性淀粉基生物降解塑料的研究进展

利用淀粉制备可生物降解的淀粉基塑料并替代传统的石化产品合成非降解塑料，对改善并解决白色污染问题有重要意义。由于淀粉本身力学性能较差，需要对其进行物理或化学改性，以提高其力学性能。本文综述了常见的改性方法有：热塑性处理，使淀粉转变为热塑性淀粉，以改善淀粉的延展性能和成膜性；将淀粉和高聚物（PVA、PLA、PBAT）共混制备的复合降解塑料，较纯淀粉基塑料成膜性能和力学性能明显改善；将淀粉与增强剂（纤维素、壳聚糖、木质素、石墨烯等）共混，产品的力学性能、阻水性能、热稳定性、透氧性、透明度等性能得以改善，成本降低；在制备淀粉基塑料的过程中添加增塑剂，可干扰淀粉分子间强的相互作用，使其柔韧性增加。淀粉基生物降解塑料作为包装材料在食品、农业、制药等行业具有广泛的应用潜力。     

梳状支链水性聚氨酯/蒙脱土复合材料结构与性能

以自制的新型梳状支链聚合物二醇和蒙脱土为原料,采用原位插层聚合技术制备了梳状支链结构水性聚氨酯/蒙脱土（CWPU/MMT）复合材料,着重考察了蒙脱土对CWPU/MMT复合材料力学性能、耐热性能和耐水性能的影响。结果表明,在CWPU/MMT复合材料中,Na⁺ -MMT以团聚体存在于CWPU中,分散不均匀,观察不到Na⁺ -MMT的插层结构,对材料的力学性能和耐热性没有明显的影响,反而显著降低了材料的耐水性;2T-MMT和C₁₈-MMT在CWPU中分散均匀,可同时观察到OMMT的插层结构和OMMT的剥离片层,能明显提高材料的力学性能、耐热性和耐水性,其中以2T-MMT对CWPU力学性能、耐热性和耐水性的提高最为显著。     

淀粉/WPUR生物可降解塑料的制备与性能

以玉米淀粉与水性聚氨酯(WPUR)为主要原料,以甘油为增塑剂,采用熔融共混工艺制备了生物可降解热塑性淀粉塑料(TPS)/WPUR共混物。考察了TPS/WPUR共混物的微观结构、成型加工性能、力学性能和耐水性能等。结果表明,WPUR不仅有利于TPS的塑化和改善其熔体流动性,而且也有利于提高其拉伸性能和耐水性。     

生物降解复合膜的制备及其性能研究

在氧化醋酸酯淀粉（PMS）和聚乙烯醇（PVA）的共混物中加入羧甲基纤维素（CMC）、海藻酸钠（SA）及AG（AG）,采用流延工艺制备了降解复合薄膜,研究了CMC与SA的配比及AG的加入量对薄膜力学性能和耐水性能的影响,并用红外光谱和扫描电子显微镜对复合膜的结构和形貌进行了表征。结果表明,CMC和SA可有效地改善复合膜的力学性能和耐水性能,当CMC与SA质量比为1∶1时膜的拉伸强度达20.84 MPa,吸水率124.00 %,AG的加入能进一步提高膜的耐水性,吸水率降至83.35 %。     

灰分活化杏叶合成多孔碳材料及其催化胺氧化

生物质因其丰富的组成和结构是合成多孔碳材料的良好前驱体,在生物质基碳材料的制备过程中,通常需要加入活化剂来增加其孔结构,这些活化剂腐蚀设备,污染环境,不利于绿色化学的发展。研究发现,生物质杏叶中的灰分对其衍生碳材料的孔结构的形成具有重要作用,在一定程度上,灰分可显著调控碳材料的比表面积和孔容,是活化剂的良好替代品。另外,在胺氧化合成亚胺的反应中,灰分也可显著改善杏叶基多孔碳材料的催化性能。     

免烧免蒸粉煤灰基泡沫混凝土的研制

泡沫混凝土独特的结构特性赋予其有你的物理力学性能和使用功能,是理想的有机材料替代品,成为有机保温到无机保温的重大转折。研究利用废料粉煤灰在免烧免蒸的条件下制备具有实用价值的泡沫混凝土,通过选择合适的粘结剂和造孔剂、设计合适的配方、优化制备工艺控制粉煤灰基多孔材料的气孔率和抗弯强度,解决了高温烧结和蒸压造价高的问题。     

聚丁二烯二醇改性水性聚氨酯膜材料结构及性能研究

水性聚氨酯涂膜在耐摩擦、耐水、耐溶剂等性能上相比于溶剂型聚氨酯存在很大的差距。为了使水性聚氨酯材料耐水性提高的同时又增强其耐溶剂性、力学性能等，本文采用ATR、IR、TEM等研究了聚丁二烯二醇（HTPB）改性水性聚氨酯膜结构，结果表明，改性后膜的耐水性、耐溶剂性、力学性能等都有较好的改善。     

DOPO及其衍生物在聚合物中的应用研究进展

9,10-二氢-9-氧-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)是一种含磷的有机阻燃剂,具有热稳定性高、耐水性优良等特点,被广泛应用于高分子材料的阻燃、耐水解改性等。综述了DOPO及其衍生物的结构、制备方法,以及在环氧树脂、聚酯、聚碳酸酯、聚酰胺等高分子材料中的应用研究进展。DOPO加入环氧树脂、聚酯、聚碳酸酯、聚酰胺等高分子材料中可改善其阻燃性,同时还改善了环氧树脂的力学性能和热稳定性,获得综合性能优良的环氧树脂复合材料,拓宽了环氧树脂的用途。DOPO或其衍生物加入聚酯中,可有效改善聚酯的阻燃性及耐水性能。DOPO或其衍生物加入到聚碳酸酯和聚酰胺中,可使聚碳酸酯和聚酰胺的阻燃等级提高到V-0级。     

石膏砌块耐水性研究进展

石膏砌块具有耐水性差的缺点,从而限制其使用领域。基于这一问题,文章总结了目前耐水石膏砌块处理技术的研究进展,其中采用在建筑石膏中掺入有机防水剂与活性火山灰质等材料制备耐水石膏砌块的方法具有防水效果好、强度高的优点。但是成本较单独掺活性火山质材料高,并且还存在石膏掺量低、制备工艺复杂等不足,若能在建筑石膏中只掺入活性火山灰质等材料,同时提高石膏掺量制备耐水石膏砌块,该制备技术的应用前景将更为广阔。     

淀粉/PVA降解塑料耐水性能的研究

实现了淀粉/PVA塑料的热塑性加工,并用正交法研究了PVA、甘油、柠檬酸、水和硼砂用量对淀粉/PVA塑料的耐水性能和力学性能的影响。结果表明:甘油、柠檬酸和水可有效改善淀粉/PVA塑料的加工性能;适量的柠檬酸和甘油可以提高淀粉/PVA塑料的耐水性能;硼砂可以交联淀粉和PVA,并提高淀粉/PVA塑料的耐水性能;增加PVA的用量也可明显提高淀粉塑料的耐水性能。当淀粉与PVA质量比为50/50时,淀粉与PVA的相容性最好。     

生物降解材料制备及降解方法的研究进展

介绍了近年来淀粉基塑料、聚乳酸(PLA)基塑料的制备和降解方法。合适的改性剂、成型和降解方法,可以使淀粉和PLA成为力学性能和降解性能互补的共混体系。PLA/淀粉共混复合材料可作为以石油为原料的塑料的替代品。     

生物质基多孔材料在保温材料中的研究进展

环保、节能、高效是保温材料未来的主要研究方向,开发以生物质为原料的保温材料是未来趋势。生物质基多孔材料是指以可再生的生物质为前驱体制备的多孔材料,其原料来源广,制备方法多样,具有孔隙率高、密度小、质量轻等优异特点,在保温领域有很大的应用潜力。本文概述了多孔材料的保温机理,并综述了近几年国内外对纤维素基、淀粉基、壳聚糖基、植物蛋白基多孔材料的研究,重点介绍了表面活性剂发泡法、冷冻干燥法、致孔剂法、模具热压法、溶剂交换相分离法等在生物质基多孔材料制备中的应用。分析了生物质多孔材料存在的问题,并对多孔保温材料未来的研究方向进行了展望。     

氧化微晶纤维素增强淀粉基塑料的制备和性能

将微晶纤维素(MCC)经NaIO4氧化制备出双醛纤维素(DAC),并以此对热塑性淀粉(TPS)进行增强,再以马来酸酐接枝聚乙烯(MA-g-PE)为增容剂,与低密度聚乙烯(LDPE)共混,制备出DAC/TPS/LDPE复合淀粉基塑料。通过电子拉力机、吸水率测试、热重法和转矩流变仪,研究MA-g-PE用量对DAC/TPS/LDPE性能的影响。结果表明:添加MA-g-PE可有效提高复合材料的力学性能、耐水性能和加工性能,且当添加量为4%时,淀粉基塑料的综合性能最佳。     

木质素在木材胶黏剂中的应用现状

木质素作为自然界中储量仅次于纤维素的第二大可再生生物质材料，长期以来由于其结构和性能的限制而未得到充分的利用，拓展木质素的综合利用途径对于生物质资源的可持续发展及改善环境有着重要的意义。本文综述了木质素基胶黏剂在木材加工领域的研究与应用进展，归纳了在各个胶黏剂中的优势与不足，并简要总结了现阶段木质素基木材胶黏剂存在的问题及对策。