生物质基聚醚多元醇的制备及性能
发布时间：2021-10-25 12:03
可持续发展观念已成为21世纪人类的共识,能源使用上的“开源节流”是实现能源可持续发展的有效措施之一。近年来随着聚氨酯材料应用领域的不断扩大,可持续性环保聚氨酯材料已成为众多专家和科研机构研究和开发的重点课题,各学术界和有关涉及行业已将研究重点放在了以可再生资源生物质为原料,以此制备生物质基多元醇,最后制备生物质聚氨酯泡沫本材料。本论文对基于农业废弃物秸秆液化制备聚醚多元醇的技术及产品性能研究进行了有益的探索。以玉米秸秆为原料,运用催化溶剂热液化法成功地制备出生物质基聚醚多元醇。以聚乙二醇（PEG200）和甘油的混合溶液为液化剂,羟基二乙叉磷酸为催化剂,通过脱水、过滤等步骤制备出生物质基聚醚多元醇,确定了反应温度,反应时间和液固比等因素对秸秆粉液化率的影响,获得了最佳的液化反应条件为:温度为140℃、液化时间5 h、4:1为液固比时,催化剂用量为原料总质量的3.0%,可得秸秆液化率为32.5%,羟值为426.2mg KOH/g、419.1 mPa·s粘度值、含水量为0.06%。用所得的秸秆液化产物部分替代石油基聚醚多元醇,将生物质秸秆液化产物多元醇部分替代石油基多元醇,以此制备生物质基聚...
【文章来源】：长春工业大学吉林省
【文章页数】：52 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
生物质产业化流程简图
第2章秸秆预处理对秸秆结构及液化效果的影响分析12图2-1不同球磨时间的秸秆粉的微观形态表2-2的数据显示，随着球磨时间的增长，液化率逐渐增大。表明秸秆的球磨预处理，有利于秸秆的液化反应。推测是由于随着球磨时间增长，纤维素和半纤维素的聚合程度会降低[43]。纤维素的结晶度也会改变，秸秆粉经过球磨处理后反应活性得到了增高，使得其遇水后，水解溶解程度有了一定的改善。秸秆分球磨后的液化率均高于未球磨处理的样品的液化率（3.2%）。通过图2-1可以看出，偏光显微镜放大倍数为50倍，原样中的玉米秸秆粉中包含少量晶体，从图A到图D可以看到，随着球磨时间的增长，秸秆的晶体形态逐渐被破坏，直到微观结构变得模糊混乱，表面也从光滑变得粗糙，因此说明有利于与液化剂的充分接触，提高液化效果。从图2-2中的SEM图中可以看出，没有经过球磨处理的玉米秸秆表面呈现出比较光滑自然，条理清晰，规则有序的特点。秸秆中富含的纤维表现出束状排列形状，粗大型为纤维的主要表现形式。而经过球磨预处理后的玉米秸秆纤维束出现开裂，各纤维束之间开始分离出现距离，被球磨处理后的玉米秸秆因为球磨机高速转动，使得条理被破坏，原本粗大的纤维束被分散成相对较小的纤维束，整体结构表现松弛，没有未处理的纤维束结构紧密，因此秸秆粉的球磨预处理会有利于秸秆的液化过程。
第2章秸秆预处理对秸秆结构及液化效果的影响分析13图2-2不同球磨时间预处理后秸秆粉的SEM图2.2.2微波预处理对秸秆结构及秸秆液化率的影响将不同微波处理时间得到的秸秆粉样品分别进行偏光显微镜和扫描电镜分析，并进行液化实验分析，所得的结果如表2-3及图2-3和图2-4所示。表2-3微波作用时间对秸秆粉液化率和产物羟值的影响液化反应条件：80-100目秸秆粉，液化剂：聚乙二醇和甘油（7：3），液化温度：150℃，液化时间：5h，催化剂用量：3.0%。微波处理条件：80%微波功率，100℃下恒温。时间/h液化率/%羟值/mgKOH/g03.2300.30.524.1385.31.031.5426.91.527.0410.72.025.3397.4
【参考文献】：
期刊论文
[1]常压下玉米秸秆多元醇液化的研究及其产物分析[J]. 张妍,刘忠,惠岚峰. 光谱学与光谱分析. 2019(05)
[2]纯液态无卤含磷阻燃聚氨酯硬泡的研制[J]. 朱国鑫,石拉,杨宏宇. 中国石油和化工标准与质量. 2018(15)
[3]大豆油基聚氨酯阻燃泡沫的制备与表征[J]. 张凯波,王小婷,洪勇波,王念贵. 胶体与聚合物. 2017(03)
[4]含磷本质阻燃硬质聚氨酯泡沫塑料的制备及性能[J]. 闫莉,刘娟,李青芳,桑晓明. 高分子材料科学与工程. 2017(07)
[5]复配液化剂对玉米秸秆液化的研究及产物的分析[J]. 蒋齐翻,刘海棠,刘忠,张馨月. 现代化工. 2017(05)
[6]异氰酸酯三聚体对聚异氰脲酸酯泡沫塑料的阻燃作用[J]. 许乾慰,洪涛,周志平,高建伍,薛亮. 高分子材料科学与工程. 2017(01)
[7]聚醚多元醇对酚醛泡沫结构及压缩性能的影响探究[J]. 王梦蕾,俞科静,钱坤,孙洁,卢雪峰. 化工新型材料. 2016(11)
[8]玉米秸秆常压催化液化及产物分析[J]. 张娟,刘海棠,刘忠,蒋齐翻. 光谱学与光谱分析. 2016(10)
[9]石墨烯/聚氨酯复合材料的研究进展[J]. 殷常乐,温绍国,王继虎,杜中燕,张露. 高分子通报. 2016 (02)
[10]改性剂、炭黑对煤矿井下用PVC管材阻燃抑烟性能的影响[J]. 朱登国,刘持政,王艳令. 聚氯乙烯. 2015(08)
博士论文
[1]农作物秸秆微波热解实验及机理研究[D]. 赵希强.山东大学 2010
硕士论文
[1]微波液化玉米秸秆及环氧树脂的制备与性能研究[D]. 武文硕.河北大学 2015
[2]微晶纤维素超分子结构与蛋白质的相互作用及机理研究[D]. 苏思婷.华南理工大学 2014
[3]新型生物质基多元醇及聚氨酯保温材料的制备和表征[D]. 朱俐静.华南理工大学 2012
[4]利用菜籽油制备的生物基多元醇工艺及在聚氨酯泡沫中的应用[D]. 文春俊.南京理工大学 2011
[5]高性能硬质聚氨酯泡沫塑料的制备及其阻燃性能的研究[D]. 唐希玲.浙江大学 2007
本文编号：3457362
【文章来源】：长春工业大学吉林省
【文章页数】：52 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
生物质产业化流程简图
第2章秸秆预处理对秸秆结构及液化效果的影响分析12图2-1不同球磨时间的秸秆粉的微观形态表2-2的数据显示，随着球磨时间的增长，液化率逐渐增大。表明秸秆的球磨预处理，有利于秸秆的液化反应。推测是由于随着球磨时间增长，纤维素和半纤维素的聚合程度会降低[43]。纤维素的结晶度也会改变，秸秆粉经过球磨处理后反应活性得到了增高，使得其遇水后，水解溶解程度有了一定的改善。秸秆分球磨后的液化率均高于未球磨处理的样品的液化率（3.2%）。通过图2-1可以看出，偏光显微镜放大倍数为50倍，原样中的玉米秸秆粉中包含少量晶体，从图A到图D可以看到，随着球磨时间的增长，秸秆的晶体形态逐渐被破坏，直到微观结构变得模糊混乱，表面也从光滑变得粗糙，因此说明有利于与液化剂的充分接触，提高液化效果。从图2-2中的SEM图中可以看出，没有经过球磨处理的玉米秸秆表面呈现出比较光滑自然，条理清晰，规则有序的特点。秸秆中富含的纤维表现出束状排列形状，粗大型为纤维的主要表现形式。而经过球磨预处理后的玉米秸秆纤维束出现开裂，各纤维束之间开始分离出现距离，被球磨处理后的玉米秸秆因为球磨机高速转动，使得条理被破坏，原本粗大的纤维束被分散成相对较小的纤维束，整体结构表现松弛，没有未处理的纤维束结构紧密，因此秸秆粉的球磨预处理会有利于秸秆的液化过程。
第2章秸秆预处理对秸秆结构及液化效果的影响分析13图2-2不同球磨时间预处理后秸秆粉的SEM图2.2.2微波预处理对秸秆结构及秸秆液化率的影响将不同微波处理时间得到的秸秆粉样品分别进行偏光显微镜和扫描电镜分析，并进行液化实验分析，所得的结果如表2-3及图2-3和图2-4所示。表2-3微波作用时间对秸秆粉液化率和产物羟值的影响液化反应条件：80-100目秸秆粉，液化剂：聚乙二醇和甘油（7：3），液化温度：150℃，液化时间：5h，催化剂用量：3.0%。微波处理条件：80%微波功率，100℃下恒温。时间/h液化率/%羟值/mgKOH/g03.2300.30.524.1385.31.031.5426.91.527.0410.72.025.3397.4
【参考文献】：
期刊论文
[1]常压下玉米秸秆多元醇液化的研究及其产物分析[J]. 张妍,刘忠,惠岚峰. 光谱学与光谱分析. 2019(05)
[2]纯液态无卤含磷阻燃聚氨酯硬泡的研制[J]. 朱国鑫,石拉,杨宏宇. 中国石油和化工标准与质量. 2018(15)
[3]大豆油基聚氨酯阻燃泡沫的制备与表征[J]. 张凯波,王小婷,洪勇波,王念贵. 胶体与聚合物. 2017(03)
[4]含磷本质阻燃硬质聚氨酯泡沫塑料的制备及性能[J]. 闫莉,刘娟,李青芳,桑晓明. 高分子材料科学与工程. 2017(07)
[5]复配液化剂对玉米秸秆液化的研究及产物的分析[J]. 蒋齐翻,刘海棠,刘忠,张馨月. 现代化工. 2017(05)
[6]异氰酸酯三聚体对聚异氰脲酸酯泡沫塑料的阻燃作用[J]. 许乾慰,洪涛,周志平,高建伍,薛亮. 高分子材料科学与工程. 2017(01)
[7]聚醚多元醇对酚醛泡沫结构及压缩性能的影响探究[J]. 王梦蕾,俞科静,钱坤,孙洁,卢雪峰. 化工新型材料. 2016(11)
[8]玉米秸秆常压催化液化及产物分析[J]. 张娟,刘海棠,刘忠,蒋齐翻. 光谱学与光谱分析. 2016(10)
[9]石墨烯/聚氨酯复合材料的研究进展[J]. 殷常乐,温绍国,王继虎,杜中燕,张露. 高分子通报. 2016 (02)
[10]改性剂、炭黑对煤矿井下用PVC管材阻燃抑烟性能的影响[J]. 朱登国,刘持政,王艳令. 聚氯乙烯. 2015(08)
博士论文
[1]农作物秸秆微波热解实验及机理研究[D]. 赵希强.山东大学 2010
硕士论文
[1]微波液化玉米秸秆及环氧树脂的制备与性能研究[D]. 武文硕.河北大学 2015
[2]微晶纤维素超分子结构与蛋白质的相互作用及机理研究[D]. 苏思婷.华南理工大学 2014
[3]新型生物质基多元醇及聚氨酯保温材料的制备和表征[D]. 朱俐静.华南理工大学 2012
[4]利用菜籽油制备的生物基多元醇工艺及在聚氨酯泡沫中的应用[D]. 文春俊.南京理工大学 2011
[5]高性能硬质聚氨酯泡沫塑料的制备及其阻燃性能的研究[D]. 唐希玲.浙江大学 2007
本文编号：3457362
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/hxgylw/3457362.html
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