地沟油基聚氨酯/改性膨润土复合材料的研制与性能研究

发布时间：2021-04-20 12:56

　　用甘油、季戊四醇、山梨糖醇改性地沟油制备地沟油多元醇,将所制得的地沟油多元醇采用溶液共混法与多聚异氰酸酯及改性膨润土制备聚氨酯/改性膨润土复合材料,并探讨影响产物性能的主要因素。得到的主要结果如下:（1）以地沟油为原料,用甘油、季戊四醇、山梨糖醇对其进行改性,探讨了制备地沟油多元醇的最佳制备条件分别为:地沟油与甘油的摩尔比为1:2,反应温度为170℃,反应时间为2.3 h,羟基值最大为375 mgKOH/g;地沟油与季戊四醇摩尔比为1:1.4,反应时间为2.5 h,反应温度为210℃,羟基值最大为420 mgKOH/g;地沟油与山梨糖醇摩尔比为1:1.4,反应时间为2 h,反应温度为160℃,羟基值最大为275mgKOH/g。（2）以改性地沟油多元醇为原料,与多聚异氰酸酯反应制备地沟油基聚氨酯材料,同时探讨了地沟油基聚氨酯的吸水率、透湿性和力学性能。实验发现:地沟油甘油基聚氨酯、地沟油季戊四醇基聚氨酯、地沟油山梨糖醇基聚氨酯三种材料在室温下测得的拉伸性能最大分别为:1.8 MPa、1.93 MPa、1.51 MPa。相应的复合材料室温下24h吸水率分别为:3.82%、4.53%、2.3... 

【文章来源】：华南农业大学广东省

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
1 前言
    1.1 我国使用肥料的概况
    1.2 缓控释肥研究与应用
        1.2.1 物理阻碍型
        1.2.2 化学抑制型
    1.3 缓控释肥包膜材料
        1.3.1 无机缓控释包膜材料
        1.3.2 有机缓控释包膜材料
            1.3.2.1 天然高分子缓控释包膜材料
            1.3.2.2 合成高分子缓控释包膜材料
            1.3.2.3 半合成高分子缓控释包膜材料
    1.4 聚氨酯包膜材料
        1.4.1 聚氨酯材料的降解
    1.5 地沟油基聚氨酯包膜材料
        1.5.1 地沟油的主要成分与结构
        1.5.2 地沟油在工业应用上的研究概况
        1.5.3 地沟油基聚氨酯包膜材料研究现状
    1.6 聚氨酯复合材料的研究现状
    1.7 本课题的主要研究内容和研究意义
        1.7.1 本课题研究的主要内容
        1.7.2 课题创新点
2 材料与方法
    2.1 主要试剂
    2.2 主要仪器设备
    2.3 实验方法
        2.3.1 地沟油多元醇的制备
        2.3.2 地沟油基聚氨酯制备
        2.3.3 改性膨润土的制备
            2.3.3.1 钠基膨润土的制备
            2.3.3.2 PVP改性膨润土的制备
        2.3.4 地沟油基聚氨酯/改性膨润土复合材料的制备
        2.3.5 包膜肥的制备
        2.3.6 薄膜降解情况
    2.4 测试方法
        2.4.1 羟基值测定方法
        2.4.2 吸水性
        2.4.3 透水性
        2.4.4 力学性能测试
        2.4.5 表面张力测定
        2.4.6 包膜材料尿素缓释性能测试
        2.4.7 薄膜降解实验
    2.5 结构表征
        2.5.1 X射线衍射
        2.5.2 红外光谱
        2.5.3 热重
        2.5.4 扫描电镜
    2.6 反应原理
3 结果与分析
    3.1 地沟油与大豆油性质对比
    3.2 地沟油甘油基聚氨酯/改性膨润土复合材料的制备及性能
        3.2.1 甘油改性地沟油制备地沟油多元醇的条件探讨
            3.2.1.1 摩尔比对地沟油多元醇羟基值的影响
            3.2.1.2 反应温度对羟基值的影响
            3.2.1.3 反应时间对羟基值的影响
        3.2.2 地沟油甘油多元醇制备聚氨酯
            3.2.2.1 羟基值的大小对膜材的影响
            3.2.2.2 反应温度对地沟油甘油基聚氨酯成膜时间的影响
            3.2.2.3 地沟油甘油基聚氨酯的吸水性
            3.2.2.4 地沟油甘油基聚氨酯的透湿量
            3.2.2.5 地沟油甘油基聚氨酯的力学性能
        3.2.3 地沟油甘油基聚氨酯/改性膨润土的性能研究
            3.2.3.1 地沟油甘油基聚氨酯/改性膨润土的吸水性及透湿量
            3.2.3.2 地沟油甘油基聚氨酯/改性膨润土力学性能
            3.2.3.3 地沟油甘油基聚氨酯/改性膨润土表面张力测试
        3.2.4 红外表征
        3.2.5 XRD表征
        3.2.6 地沟油甘油基聚氨酯/改性膨润土复合材料热重分析
        3.2.7 PU/PMMT复合材料SEM谱图分析
    3.3 地沟油季戊四醇基聚氨酯/改性膨润土复合材料的性能研究
        3.3.1 地沟油多元醇制备的工艺条件探讨
            3.3.1.1 地沟油与季戊四醇的摩尔比对地沟油季戊四醇多元醇羟基值的影响
            3.3.1.2 反应时间对地沟油季戊四醇多元醇羟基值的影响
            3.3.1.3 反应温度对地沟油季戊四醇多元醇羟基值的影响
        3.3.2 季戊四醇改性地沟油所制备聚氨酯的性能
            3.3.2.1 地沟油季戊四醇基聚氨酯吸水性
            3.3.2.2 地沟油季戊四醇基聚氨酯透湿性
            3.3.2.3 地沟油季戊四醇基聚氨酯力学性能
        3.3.3 地沟油季戊四醇基聚氨酯/改性膨润土的性能研究
            3.3.3.1 地沟油季戊四醇基聚氨酯/改性膨润土的吸水性及透湿量
            3.3.3.2 地沟油季戊四醇基聚氨酯/改性膨润土复合材料力学性能
            3.3.3.3 地沟油季戊四醇基聚氨酯/改性膨润土复合材料表面张力测试
        3.3.4 地沟油季戊四醇基聚氨酯/改性膨润土复合材料红外表征
        3.3.5 地沟油季戊四醇基聚氨酯/改性膨润土复合材料热重分析
        3.3.6 地沟油季戊四醇基聚氨酯/改性膨润土复合材料SEM图
    3.4 地沟油山梨糖醇基聚氨酯/改性膨润土复合材料的制备及性能研究
        3.4.1 地沟油山梨糖醇多元醇制备的工艺研究探讨
            3.4.1.1 山梨糖醇地沟油摩尔比对地沟油山梨糖醇多元醇羟基值的影响
            3.4.1.2 反应时间对地沟油山梨糖醇多元醇羟基值的影响
            3.4.1.3 温度对地沟油山梨糖醇多元醇羟基值的影响
        3.4.2 地沟油山梨糖醇基聚氨酯的性能研究
            3.4.2.1 地沟油山梨糖醇基聚氨酯的吸水性
            3.4.2.2 地沟油山梨糖醇基聚氨酯透水性
            3.4.2.3 地沟油山梨糖醇基聚氨酯力学性能
        3.4.3 地沟油山梨糖醇基聚氨酯/改性膨润土复合材料的性能研究
            3.4.3.1 地沟油山梨糖醇基聚氨酯/改性膨润土的吸水性及透湿量
            3.4.3.2 地沟油山梨糖醇基聚氨酯/改性膨润土复合材料力学性能
            3.4.3.3 地沟油山梨糖醇基聚氨酯/改性膨润土表面张力测试
        3.4.4 地沟油山梨糖醇基聚氨酯/改性膨润土红外表征
        3.4.5 地沟油山梨糖醇基聚氨酯/改性膨润土热重分析
        3.4.6 地沟油山梨糖醇基聚氨酯/改性膨润土SEM
    3.5 包膜肥料缓释性能测试
    3.6 聚氨酯材料的降解性能研究
        3.6.1 三种材料的质量损失
        3.6.2 降解前后的微观结构变化
4 结论
致谢
参考文献
附录 攻读硕士学位期间发表的论文


【参考文献】：
期刊论文
[1]树脂包膜尿素在稻田中的释放特征及与积温的关系[J]. 杨锌,吴良欢,伍少福,陈剑秋.  农业工程学报. 2016(02)
[2]地沟油生产包膜缓控释肥的工艺研究[J]. 陈迪,邓祖丽颖,张文辉,谷守玉,万亚珍.  应用化工. 2016(01)
[3]碳纳米管/水基聚合物纳米复合材料包膜控释尿素的研制[J]. 杜杰,杜昌文,申亚珍,周子军,周健民.  功能材料. 2015(19)
[4]高分子材料在控缓释化肥中的应用与发展前景[J]. 鲍先扬,Amjad Ali,乔冬玲,刘宏生,陈玲,余龙.  高分子学报. 2015(09)
[5]地沟油脱色及皂化工艺的研究进展[J]. 何红振,牛胜男,王建国,王珂,饶贵久.  化学推进剂与高分子材料. 2015(03)
[6]变“地沟油”为航空燃油[J]. 陈福民.  化工管理. 2015(13)
[7]生物柴油氧化前后成分分析的研究[J]. 李法社,倪梓皓,杜威,包桂蓉,王华,李明,苏成帅.  中国油脂. 2015(01)
[8]离子色谱法鉴别泔水油与合格食用油研究[J]. 晋榕,刘宛宜,刘淼,殷红军,宁杨.  科学技术与工程. 2015(02)
[9]基于反应成膜技术的水基丙烯酸酯乳液包衣控释肥料的研制(英文)[J]. 申亚珍,赵聪,周健民,杜昌文.  Chinese Journal of Chemical Engineering. 2015(01)
[10]新型缓释/控释肥包膜材料的研究与展望[J]. 景旭东,林海琳,阎杰.  安徽农业科学. 2015(02)

硕士论文
[1]聚醚多元醇的合成及其聚氨酯弹性体制备研究[D]. 张彬.中北大学 2015
[2]地沟油基不饱和聚酯树脂的制备及其纺织复合材料的研究[D]. 曾登.武汉纺织大学 2014
[3]聚合乳液包膜缓/控释肥料的研究[D]. 辛星.郑州大学 2014
[4]植物油改性阳离子水性聚氨酯的合成及性能研究[D]. 饶舟.安徽大学 2013
[5]天然高分子系高吸水树脂及其改性水性聚氨酯的制备与性能研究[D]. 陈颖.武汉工程大学 2013
[6]新型包膜缓释肥的研制及其性能研究[D]. 刘媛媛.南京理工大学 2012
[7]可生物降解聚氨酯的合成、表征及其降解性研究[D]. 吴珍珍.天津大学 2006



本文编号：3149724