无胶竹碎料板喷蒸热压成型机理

以竹碎料为原料,通过喷蒸热压工艺制备无胶竹碎料板。采用傅里叶红外光谱分析(FT-IR)、固体核磁共振波谱分析(CP/MAS13C NMR)、高效液相色谱分析(HPLC)以及比表面积分析(BET)等分析手段分析了无胶竹碎料板成型机理。结果表明,喷蒸热压过程的水、热协同作用使纤维素分子的活性羟基数量增加,活性羟基间可以形成氢键(O—H…H),在竹碎料间可以形成范德华力;喷蒸热压过程的水、热协同作用使竹碎料中的部分半纤维素产生水解,水解产物可以进行缩聚反应,生成类似于胶粘剂的缩聚呋喃树脂,也可以直接与具有酚羟基结构的木素发生缩聚反应,形成类似于酚醛树脂胶粘剂的缩合物。另外,竹碎料中的木质素受水热作用被充分流展并部分均匀分布在碎料颗粒间,一定程度上也改善了无胶板物理力学性能。     

用有限元分析和DICM确定纸浆模塑材料弹性常数的逆问题

用有限元法分析纸浆模塑包装结构,需要事先确定纸浆模塑材料的弹性常数.基于纸浆模塑薄壁圆锥筒的压缩试验,讨论了可以利用有限元分析和数字相关测量方法(DICM)来识别纸浆模塑材料弹性常数的逆问题.     

含马来酰亚胺结构的DOPO基反应型阻燃剂的合成及其对环氧树脂性能的影响

以9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)和N-对羧基苯基马来酰亚胺(pCPMI)为主要原料合成了一种新型的反应型阻燃剂DOPO-pCPMI,利用傅里叶变换红外光谱(FT-IR),核磁共振谱(¹H-NMR、³¹P-NMR)对阻燃剂分子的结构及其组成进行了分析表征。随后将DOPO-pCPMI与环氧树脂预聚,再以4,4’-二氨基二苯基砜(DDS)为固化剂制备DOPO-pCPMI/EP复合材料。通过极限氧指数(LOI)、动态热机械分析(DTMA)、热失重分析研究了复合材料的阻燃性能和热性能。结果表明：当pCPMI的质量分数为6%时,DOPO-pCPMI/EP固化体系综合性能最佳,氧指数由24%提高至33.5%;玻璃化转变温度(T_g)为210℃;弯曲强度由90 MPa提升至127 MPa;在氮气气氛下不同组分树脂的浇铸体残炭率不断提高。对燃烧后炭层的红外分析和扫描电子显微镜(SEM)分析表明形成了含马来酰亚胺的刚性炭层,且炭层外部紧凑、完整,内部致密、多孔。     

含磷聚合物型阻燃剂(PMP)对乙烯基酯树脂(VER)的阻燃改性

使三氯氧磷与4-甲氧基苯酚发生反应制备阻燃剂聚对甲氧基苯氧基磷酸-4,4’-二羟基联苯酯(PMP),用傅里叶变换红外光谱(FTIR)和核磁共振(¹H-NMR,¹³C-NMR,³¹P-NMR)等手段表征其结构,并测试其煅烧后残炭的X射线光电子谱(XPS)。用阻燃剂PMP复配聚磷酸铵(APP) 改性乙烯基酯树脂(VER),制备出PMP/APP/VER复合材料。用热失重分析(TGA)、极限氧指数(LOI)和垂直燃烧(UL-94)等手段研究了这种材料的阻燃性能和热稳定性能。结果表明,阻燃剂PMP/APP添加量为15%的PMP/APP/VER复合材料其UL-94测试等级达到V-1级;PMP/APP添加量为20%时LOI值达到25.0%,在温度为700℃时的残炭量为34.6%,是纯VER的3.72倍。这表明,PMP/APP能显著提高VER基体的阻燃性能和热稳定性。     

21臂星形两亲性嵌段共聚物β-CD-g-21（PS-b-PAA）的合成与表征

通过连续原子转移自由基聚合(ATRP)技术,首次合成出3个系列以β-环糊精(β-CD)为核心、内嵌段为刚性链聚苯乙烯(PS)、外嵌段为聚丙烯酸(PAA)的21臂两亲性星形嵌段共聚物β-CD-g-21(PS-b-PAA)。并利用核磁氢谱、红外光谱、凝胶色谱对所得聚合物的化学结构、相对分子质量及其分布进行了表征。证实β-CD的21个羟基均发生了聚合反应,所得的共聚物相对分子质量分布窄,均在1.35以下。通过水解嵌段聚合物大分子链和β-CD之间的酯键,计算出PSb-PAA的相对分子质量分别为3100、4200、5800。实验结果表明,合成出的星形嵌段聚合物结构明确,相对分子质量分布可控。     

重载纤维模塑材料热压成型的水分传递过程

目的探究各工艺因素(热压温度、热压压力、初始含水率、定量)对重载纤维模塑材料水分传递过程的影响,揭示重载纤维模塑材料热压成型的水分传递机理。方法采用隔层设计测得纤维模塑板坯不同位置的水分变化;引入t检验与F检验法检验对称位置水分变化曲线的差异。结果热压过程中,水分在重载纤维模塑板坯中对称分布,水分变化可划分为2个阶段,即快速下降段(Q段)和集中汽化段(L段)。水分梯度主要发生在L段,其水分传递依次满足菲克第一定律的稳态扩散和菲克第二定律的非稳态扩散,扩散速率由表及里逐渐减慢。在Q段与L段,提高热压温度、增大热压压力或减小定量均能加快芯层水分下降速率,初始水分含量对水分下降速率无明显影响。结论热压过程中,重载纤维模塑材料由表及里先后完成干燥。降低初始含水率、提高热压温度、增大热压压力或减小定量均能缩短重载纤维模塑材料的干燥时长。     

碳纳米管取向对HA/CNTs复合材料力学性能的影响

以碳纳米管为增韧材料,用原位合成法制备了羟基磷灰石/碳纳米管复合粉体,通过氮气保护热压烧结制备了羟基磷灰石/碳纳米管复合材料,并对其进行了XRD、FT-IR、SEM、致密度、抗弯强度及断裂韧性测试,同时探索了碳纳米管取向对材料力学性能的影响.结果表明,复合材料中碳纳米管择优分布在热压面内;碳纳米管取向对材料的力学性能有较大影响,随θ(材料表面与热压方向的夹角)的增大,材料的力学性能提高,垂直于热压面的方向最差,平行于热压面的方向最好.     

HRP/H2O2催化间苯二酚和3,5-二羟基苯甲酸的聚合及其结构与性能的关系

在辣根过氧化物酶(HRP)/H2O2的催化作用下间苯二酚(RE)和3,5-二羟基苯甲酸(DBA)通过自由基共聚反应生成酚类共聚物,研究了RE和DBA的配比对共聚物鞣剂性能的影响,用FT-IR、1 HNMR、13C NMR、GPC和UV等方法对酚类共聚物的分子结构进行了表征。水溶液中HRP/H2O2催化自由基聚合反应的显著特征是共聚物的相对分子质量容易控制,酚类聚合物苯环直接相连,结构内存在较大的共轭体系。应用结果表明酚类聚合物具有较好的鞣制效果,鞣制后的皮革收缩温度(Ts)达到了78.6℃,复鞣皮革非常柔软丰满。     

紫外光辐照双原位同步合成纳米Ag/PVP复合物的结构特征

在室温下,用紫外光辐照N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)和硝酸银(AgNO3)水溶液,双原位一步合成了纳米银/聚乙烯吡咯烷酮(PVP)复合物。透射电镜(TEM)分析表明,纳米银/PVP复合物分散性好、粒径在5 nm左右;X射线光电子能谱(XPS)表明,C=O中C1s结合能(285.61 eV)比标准C=O中C1s结合能(287.79 eV)降低了2.18 eV,N1s的结合能比标准的能谱峰位(399.88 eV)降低了0.38 eV;红外光谱(FT-IR)表明,纳米Ag/PVP羰基吸收峰,峰位从1673 cm-1变化到1661 cm-1,发生红移;XPS和FT-IR分析表明,纳米银不仅和羰基氧有相互作用,而且通过p-π共轭效应,与氮和羰基碳也发生了相互作用。     

硅烷偶联剂对纳米羟基磷灰石表面改性的研究

采用硅烷偶联剂(KH-560)对纳米羟基磷灰石(n-HA)表面进行处理, 并研究了n-HA与KH-560的界面作用. 傅立叶红外光谱(FT-IR)以及X光电子能谱(XPS)分析表明, 偶联剂在羟基磷灰石表面黏附, 其中硅羟基(Si--OH)与磷酸氢根(HPO ^2-₄)基团之间脱水形成稳定的Si--O--P化学键, 此外, 硅羟基与HA表面--OH间亦脱水形成化学键合. 偶联处理的HA与聚碳酸酯(PC)复合后, 复合材料的力学强度与未经处理的相比有明显提高. 扫描电子显微镜(SEM)结果显示, 经处理后的HA微粒在PC中分散均匀, 两者间结合紧密, 表明无机有机复合材料间良好的界面作用是提高复合材料力学强度的重要途径.     

温湿度和紫外老化对纸浆模塑材料性能的影响

目的 研究温度、湿度和紫外老化对脱木素和未脱木素纸浆模塑材料性能的影响,定量地对比不同因素作用下2种材料的力学性能差异。方法 以废纸浆为原料,经打浆、脱木素、湿成型、热压等工艺制得脱木素和未脱木素等2种纸浆模塑材料;模拟不同的温湿度和紫外老化环境,测试2种纸浆模塑材料物理力学性能的变化。结果 在同等条件下,脱木素材料的拉伸强度与弯曲强度均高于未脱木素材料;2种材料的拉伸强度、弹性模量和弯曲强度随着含水率升高而大幅降低;当温度为20 ℃、含水率为0~40%时,脱木素材料的拉伸强度下降了45 MPa,未脱木素材料的拉伸强度下降了35 MPa。当温度为0 ℃、含水率为0~40%时,脱木素材料的弯曲强度下降了70 MPa,未脱木素材料的弯曲强度降低了62 MPa;当含水率低于20%时,脱木素材料的拉伸性能和弯曲性能更易受到温度影响;虽然2种材料的拉伸性能和弯曲性能均随着紫外老化时间的延长而不断降低,但其影响程度远小于温湿度。结论 湿度对材料的力学性能影响最大,其次是温度和紫外老化;脱去木素有利于提高纸浆模塑材料的力学性能和抗紫外老化性能。     

球形多孔木质素颗粒的制备及表征

以工业碱木质素为原料,变压油为分散相,添加分散剂十二烷基硫酸钠及交联剂环氧氯丙烷,采用"反相悬浮聚合法"制备出球形多孔木质素珠体.通过单因素及正交试验筛选制备木质素多孔珠体的影响因素并对球形木质素珠体进行了形貌、红外光谱、X衍射分析.结果分析表明,制备木质素珠体的最佳配比为:5g木质素溶于50mL水中,pH值为10～1...     

基于厚度变化的纸浆模塑模内干燥特性研究

目的 探究模内干燥纸浆模塑制品厚度变化规律及干燥特性。方法 使用纸浆模塑成型机在不同干燥温度下，对3种不同初始厚度的纸浆模塑制品进行热压干燥实验，对实验所得产品的厚度变化和质量变化数据进行分析，并绘制干燥特性曲线。结果 纸浆模塑制品热压干燥过程可分为预压阶段、恒速干燥阶段和降速干燥阶段3个过程。在预压阶段，蓬松的纸浆模塑湿坯被模具挤压致密，厚度值出现瞬时减薄的趋势，减厚率高达40%以上，在恒速及降速阶段厚度则会逐步递减至一个平衡值。结论 根据实验结果获得了基于厚度变化的纸浆模塑制品的干燥特性。     

蔗渣浆和竹浆制备墙体装饰材料的研究

以竹浆和蔗渣浆为原料,采用纤维模塑热压成型制得环保墙体装饰材料。研究了蔗渣和竹浆的纤维形态,以及纤维不同添加量对墙体装饰材料挺度、抗张指数、耐破指数和滤水等性能的影响。实验表明,蔗渣浆和竹浆纤维的平均长度分别为0.78和1.22mm,两者在纤维形态方面具有很好的互补性。随着竹浆添加量的增加,浆料在成型过程中滤水速度加快,极大缩短了成形周期,并且制得的墙体装饰材料的挺度、抗张指数、耐破指数均呈先逐渐增大后缓慢减小的趋势。当竹浆的添加量为70%(质量分数)时,挺度、抗张强度、耐破指数均达到最大,分别比纯蔗渣浆制得的墙体装饰材料提高了77.02%、26.69%和21.77%,很好地改善了墙体装饰材料的物理性能。材料表面微观结构采用SEM进行表征。     

Spectral characterization of eucalyptus wood

The main difficulties in wood and pulp analyses arise principally from their numerous components with different chemical structures. Therefore, the basic problem in a specific analytical procedure may be the selective separation of the main carbohydrate-derived components from lignin due to their chemical association and structural coexistence. The processing of the wood determines some structural modification in its components depending on the type of wood and the applied procedure. Fourier transform infrared (FT-IR) spectrometry and X-ray diffraction have been applied to analyze Eucalyptus g. wood chips and unbleached and chlorite-bleached pulp. The differences between samples have been established by examination of the spectra of the fractions obtained by successive extraction (acetone extractives, acetone free extractive samples, hemicelluloses, and lignins) by evaluating the derivative spectra, band deconvolution, etc. The energy and the hydrogen bonding distance have been evaluated. The relationship between spectral characteristics and sample composition has been established, as well as the variation of the degree of crystallinity after pulping and bleaching. The integral absorption and lignin/carbohydrate ratios calculated from FT-IR spectra of the IR bands assigned to different bending or stretching in lignin groups are stronger in the spectrum of eucalyptus chips than those from brown stock (BS) pulp spectra because of the smaller total amount of lignin in the latter. FT-IR spectra clearly show that after chlorite bleaching the structure of the wood components is partially modified or removed. Along with FT-IR data, the X-ray results confirmed the low content of lignin in the pulp samples by increasing the calculated values of the crystalline parameters. It was concluded that FT-IR spectroscopy can be used as a quick method to differentiate Eucalyptus globulus samples.     

蔗渣包装制品模压工艺与性能分析

根据蔗渣包装制品模压的性能与质量的关系,分析了胶量、热压温度、时间和压力对蔗渣包装制品模压的物理力学性能的影响。对生产蔗渣包装制品模压工艺做了系统研究,确定了蔗渣包装制品模压的较佳工艺参数。     

用废纸与木片制备复合包装材料的热压工艺研究

热压温度与热压时间是热压工艺的主要参数,是影响废纸－木材复合材料物理力学性能的重要因素.为了获得较好的热压工艺条件,以杨木刨花为原料,废纸为补充原料,异氰酸酯改性的脲醛树脂为胶黏剂,生产了废纸－木材复合材料,并测试了热压温度与热压时间对废纸－木材复合材料物理力学性能的影响.试验结果表明：随着热压时间的延长,废纸－木材复合材料的物理力学性能相应地提高;在140～170 ℃的热压温度范围内,升高热压温度有助于提高废纸－木材复合材料的物理力学性能.废纸－木材复合材料较适宜的热压工艺条件为：热压时间为每mm板厚30 s,热压温度为170 ℃.     

Synthesis and properties of melt-processable hyaluronan esters

A series of melt-processable hyaluronan (HA) esters were synthesized for potential biomedical applications (e.g., hot molding with thermoplastic ultra high molecular weight polyethylene for total joint replacements or molding tissue engineering scaffold). A silylated complex of HA with cetyltrimethylammonium cations (silyl HA-CTA) was used as the starting material. The reactions were performed with acid chlorides as the acylation agents in xylenes or no solvent other than the acid chloride. The disappearance of all characteristic FT-IR vibration bands associated with the –OSi(CH₃)₃ groups and the appearance of the strong ester carbonyl peak at 1753 cm^{− 1} demonstrated the success of esterification. Thermoplasticity was achieved when the length of aliphatic chains in the HA esters was equal to or greater than 10 carbon atoms. It was found that the longer the ester chain, the lower the melting point; thus, to meet various needs different melting temperatures can be obtained by adjusting the acid chloride chain length.     

Synthesis and properties of melt-processable hyaluronan esters

A series of melt-processable hyaluronan (HA) esters were synthesized for potential biomedical applications (e.g., hot molding with thermoplastic ultra high molecular weight polyethylene for total joint replacements or molding tissue engineering scaffold). A silylated complex of HA with cetyltrimethylammonium cations (silyl HA-CTA) was used as the starting material. The reactions were performed with acid chlorides as the acylation agents in xylenes or no solvent other than the acid chloride. The disappearance of all characteristic FT-IR vibration bands associated with the –OSi(CH₃)₃ groups and the appearance of the strong ester carbonyl peak at 1753 cm^{– 1} demonstrated the success of esterification. Thermoplasticity was achieved when the length of aliphatic chains in the HA esters was equal to or greater than 10 carbon atoms. It was found that the longer the ester chain, the lower the melting point; thus, to meet various needs different melting temperatures can be obtained by adjusting the acid chloride chain length.     

过氧化氢/醋酸法制备纳米纤维素

目的制备纤维素纳米晶体(CNCs),并对其性能进行表征,以促进纳米纤维素制备过程向绿色化、环保化转变,保证林业废弃物高效利用。方法以松木粉为原料,采用酸性过氧化氢和氢氧化钾进行化学预处理,去除木质素、半纤维素,采用机械方法进一步缩小木质纤维尺寸,改善分散性,最终制得CNCs。利用FT-IR,DSC,SEM,TEM对样品进行组分分析、性能检测及微观形貌观察。结果经过一次去木质素处理后,1636 cm^?1处的羰基(C=O)吸收峰消失;经KOH去半纤维素处理后,1720 cm^?1处的木聚糖羰基吸收峰消失。此外,综纤维素、纯化纤维素以及CNCs对应的DSC曲线形状相近,吸热峰峰值在125℃左右。结论经化学预处理与机械剪切处理后,最终成功制得了尺寸均匀、形貌清晰的CNCs,其径向尺寸集中在0~30 nm,轴向尺寸集中在100~300 nm。