1. 研究目的与意义
近年来,采用木质生物质资源生产高价值精细化学品和燃料引起了广泛的关注,以期部分取代日益枯竭的化石资源。
目前,大部分的研究集中在构成木质生物质的三种主要成分(纤维素、半纤维素和木质素)中较容易转化的纤维素和半纤维素上。
相反,利用木质素转化为高价值化学品的研究尚未引起足够的重视。
2. 国内外研究现状分析
酚醛泡沫的工艺流程中,可发性酚醛树脂是酚醛泡沫材料的骨架,酚醛泡沫材料的阻燃和力学等性能主要与酚醛树脂本身的性能和结构相关,用于发泡的酚醛树脂主要是热固性酚醛树脂,在酚醛树脂合成工艺过程中直接进行化学改性是比较可行的方案。
发泡剂、固化剂、表面活性剂及其它辅助组分,对泡沫材料的密度、导热系数等指标有较大影响。
发泡剂可分为物理发泡剂和化学发泡剂两大类。
3. 研究的基本内容与计划
1.研究内容:通过优化反应时间、浓度、酸度等,探寻最优的反应条件,使木质素重均分子量降低到2000以下,分散度在2左右;并通过2D-NMR、GC-MS、IR等分析手段对解聚木质素的结构和反应活性进行表征;解聚木质素代替部分苯酚改性酚醛泡沫,以有效降低生产成本,并改善酚醛泡沫的综合性能,满足多方面需要,并达到或超过酚醛泡沫标准,以期获得良好的社会、经济效益。
2.研究工作的总体安排及预期进度:2017.1.10-2017.2.15:阅读相关文献,并在实验室初步探索木质素及其新型酚醛泡沫的制备方法;2017.2.16-2017.3.15:通过优化反应时间、浓度、酸度等,探寻最优的反应条件,并通过2D-NMR、GC-MS、IR等分析手段对解聚木质素的结构和反应活性进行表征并完成开题报告的撰写工作;2017.3.16-2017.4.30:完成解聚木质素代替部分苯酚改性酚醛泡沫及其优化工作;2017.5.16-2017.6.1:整理数据,补充实验,并完成大论文的撰写工作。
4. 研究创新点
首次利用熔盐水合物在温和的条件下(100-120oC,0.32mol/LHCl) 解聚木质素,不仅使木质素有效降低,提高了其反应活性;而且其分散系数也较低,使木质素的性质更加均一;也提高了其在酚醛泡沫中的替代率,使生产成本大大降低。
