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纤维素,木素作为多羟基聚合物可以代替部分聚醚多元醇与异氰酸酯发生反应合成聚氨酯材料。这样不仅可以提高资源利用率,而且可为聚氨酯工业提供廉价的原料来源,降低成本,对发展聚氨酯工业具有重要的现实意义和战略意义。
利用乙酸法可以实现植物原料的组分分离,具有分离组分得率高、方法简单、溶剂易回收、可循环利用、对环境无副作用的特点,在常压条件下对多枝桉进行主要组分的分离,研究分离条件,催化剂硫酸用量和处理时间对主要组分得率的影响规律并且建立组分反应动力学模型,深入讨论硫酸用量及处理时间对主要组分的影响。用优化的提取工艺,提取乙酸木素。根据羟基与异氰酸酯的可反应性,用乙酸木素、聚乙二醇、甲苯二异氰酸酯制备预聚体,并用此预聚体来处理纸张,合成纸基乙酸木素聚氨酯复合材料。对此复合材料的性质进行研究,研究表明:纸张在同样的处理条件下(合成温度及时间、热压),预聚体性质是制约复合材料各项性质的主要因素。随着预聚体中乙酸木素含量的增高,预聚体粘度会升高,纸板吸入的预聚体会先增加,后降低。复合材料的强度性能较处理前有了较大的提高,随着预聚体中乙酸木素含量的增加,抗张强度一直增加;环压强度先增加,后降低;预聚体中乙酸木素含量对复合材料的撕裂强度度影响不明显,但是总体呈下降的趋势;复合材料的抗水性质也有所加强;这都主要是由于纤维素羟基与异氰酸酯反应,将纤维间氢键结合转变为共价键结合,增加了纤维本身的强度以及纤维间的结合强度。热压是合成复合材料的一个步骤,相当于对复合材料进行了一次热处理,通过热学性质分析,热压可以使一些小分子、挥发份挥发出去。热重分析得出,乙酸木素的加入,提高了复合材料的分解温度,延缓了复合材料的分解,也即增强了复合材料的热学性质。
对于打浆度不同的纸张,随着打浆度的提高,纸张的紧度增加,纸张纤维中裸露羟基增多,因此,在同等反应条件下,纸张本身的性质也是影响最终复合材料性能的因素。二次纤维合成复合材料得出:尽管二次纤维的角质化问题会影响纤维羟基与二异氰酸酯的反应,但是二次纤维抄造的纸张,结构疏松,缝隙多,可以吸收更多的预聚体,从而使以二次纤维为基体的复合材料性能也有很大的提高。