毛竹、杨木乙酰化及与甲基丙烯酸甲酯联合改性的研究
发布时间：2021-11-23 09:54
竹木材是一种天然的多孔性材料,容易发生开裂、变形等一系列尺寸不稳定情况,到目前为止,传统的乙酰化改性方法虽取得一定的成效,但乙酰化处理工艺还是存在一定问题,包括其催化效率低下、反应副产物难去除、酯化反应单一等问题。本研究先对比不同催化下乙酰化的性能,然后比较乙酸酐（AA）、乙酸乙烯酯（VA）与二甲基甲酰胺（DMF）混合作为乙酰剂的处理工艺,最后再通过偶氮二异丁腈（AIBN）引发,联合有机单体改性方法——甲基丙烯酸甲酯（MMA）,以期为竹木材乙酰化工艺优化及竹木材尺寸稳定性性能调控提供理论依据和技术参考;分析竹材乙酰化的颜色、疏水性变化,考察竹木材材改性前后尺寸稳定性的变化,并应用傅立叶红外光谱（FTIR）、热重分析仪（TG）、扫描电镜（SEM）、动态机械分析仪（DMA）等设备,对改性竹木材的化学组分和基团变化、热稳定性能、微观结构以及动态热力学性能进行研究。主要结论如下:（1）对比乙酰化毛竹在浓硫酸、乙酸、乙酸钾以及无催化条件下,对其增重率、尺寸稳定性、颜色、疏水性以及热学性能的影响。结果表明:毛竹材先浸渍于15 wt%乙酸钾溶液中12 h,取出并静置12 h,干燥后真空浸渍于过量乙酸...
【文章来源】：浙江农林大学浙江省
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
不同催化剂下竹片的乙酰化增重率
毛竹、杨木乙酰化及与甲基丙烯酸甲酯联合改性的研究14图2-4不同催化剂下处理材与未处理材的吸水率与体积膨胀率Figure2-4TheWAR(a)andtheVSE(b)ofcontrolsampleandacetylatedbamboousingdifferentcatalysts2.4.3不同催化剂对竹片颜色的影响图2-5显示了不同催化剂下处理材的颜色变化，以未经处理毛竹材的颜色作为对照。与未处理的样品相比，AA组具有轻微的颜色变化，明度（L*）和红色指数（a*）几乎没有变化；无催化剂处理导致试件颜色变化显著，主要是L*的显著降低和a*的显著增加，这表明NC组在乙酰化处理后趋于变暗和变红；乙酸钾催化试件的黄蓝指数（b*）增加最多，导致处理后的竹片变黄，L*降低的程度类似于a*的增加；浓硫酸催化的试件L*大幅降低，a*和b*显著增加，这导致总色差（ΔE*）的显著增加。
2不同催化剂对竹材乙酰化的影响及其性能研究15颜色变化是由于竹木材主要化学成分的明显变化，如降低了全纤维素和α-纤维素的含量、增加了不溶于酸的木质素的含量。Ayadi等人指出，在乙酰化处理过程中，木材细胞壁的主要成分被降解，导致如萜类化合物氧化，尤其是半纤维素中戊烷的降解和提取物中酚类的含量变化[73]。毛竹材与木材具有相似的成分，且木质素是影响不同颜色的主要因素，经过乙酰化处理后，毛竹材表面容易变色的化学结构了发生改变。图2-5不同催化下竹材乙酰化的颜色表征(E*,L*,a*,andb*)Figure2-5Colorvariation(E*,L*,a*,andb*)ofacetylatedbamboousingdifferentcatalysts2.4.4不同催化剂对竹片表面疏水性的影响处理材的表面润湿性由表面接触角进行评估，接触角越大，疏水性越高。图2-6显示了未处理材和处理材靠竹青面和靠竹黄面在液滴落下1s后的接触角大校由图可知，乙酰化处理材两面的接触角均大于未处理材。其中，乙酸钾催化下毛竹片的接触角最高，靠竹青面为101.3°，靠竹黄面为88.7°。该结果表明乙酸钾可以很容易地
【参考文献】：
期刊论文
[1]糠醇树脂浸渍强化人工林速生杨树木材的性能[J]. 卞雪桐,蔡英春,孔繁旭,柴豪杰. 东北林业大学学报. 2019(02)
[2]化学法改良速生木材研究进展[J]. 仇洪波,韩雁明,范东斌,李改云,储富祥. 材料导报. 2018(15)
[3]高熔点石蜡处理木材的物理和力学性能[J]. 郑忠国,谢延军,谢启明,车文博,邱哲,肖泽芳. 东北林业大学学报. 2018(10)
[4]竹木糠醇树脂改性技术应用探讨[J]. 李昀彦,韦妍蔷,全鹏,李贤军,王勇. 中国人造板. 2018(07)
[5]蒙脱土稳定石蜡基Pickering乳液处理材的性能研究[J]. 陈玉,曹金珍. 林业工程学报. 2017(05)
[6]载药聚丙烯酸/聚乙二醇半互穿聚合物网络在木材中的原位构建及其性能[J]. 刘彬彬,孙芳利,吴华平,杨秀树,饶瑾,Nayebare Kakwara Prosper,徐君庭. 林业科学. 2016(11)
[7]中国经济发展、林产品贸易对木材消耗影响的实证分析[J]. 田明华,史莹赫,黄雨,于豪谅,秦国伟,柴梅. 林业科学. 2016(09)
[8]蔗糖/DMDHEU改性对木材涂饰和老化性能的影响[J]. 肖泽芳,袁沛沛,王清文,郭莹洁,冯鑫浩,谢延军. 林业工程学报. 2016(04)
[9]竹材防水研究进展[J]. 吴再兴,陈玉和,李景鹏,李能,刘胜辉,孙丰文. 竹子学报. 2016(02)
[10]毛竹材的动态热机械性能分析[J]. 黄梦雪,张文标,张晓春,余文军,李文珠,戴春平,汪孙国. 南京林业大学学报(自然科学版). 2016(01)
博士论文
[1]木材乙酰化及其作用机制研究[D]. 柴宇博.中国林业科学研究院 2015
硕士论文
[1]慈竹乙酰化工艺及性能研究[D]. 姚蓓.南京林业大学 2012
[2]三聚氰胺树脂处理杨木及其密实化工艺与性能的研究[D]. 李艳.南京林业大学 2007
本文编号：3513638
【文章来源】：浙江农林大学浙江省
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
不同催化剂下竹片的乙酰化增重率
毛竹、杨木乙酰化及与甲基丙烯酸甲酯联合改性的研究14图2-4不同催化剂下处理材与未处理材的吸水率与体积膨胀率Figure2-4TheWAR(a)andtheVSE(b)ofcontrolsampleandacetylatedbamboousingdifferentcatalysts2.4.3不同催化剂对竹片颜色的影响图2-5显示了不同催化剂下处理材的颜色变化，以未经处理毛竹材的颜色作为对照。与未处理的样品相比，AA组具有轻微的颜色变化，明度（L*）和红色指数（a*）几乎没有变化；无催化剂处理导致试件颜色变化显著，主要是L*的显著降低和a*的显著增加，这表明NC组在乙酰化处理后趋于变暗和变红；乙酸钾催化试件的黄蓝指数（b*）增加最多，导致处理后的竹片变黄，L*降低的程度类似于a*的增加；浓硫酸催化的试件L*大幅降低，a*和b*显著增加，这导致总色差（ΔE*）的显著增加。
2不同催化剂对竹材乙酰化的影响及其性能研究15颜色变化是由于竹木材主要化学成分的明显变化，如降低了全纤维素和α-纤维素的含量、增加了不溶于酸的木质素的含量。Ayadi等人指出，在乙酰化处理过程中，木材细胞壁的主要成分被降解，导致如萜类化合物氧化，尤其是半纤维素中戊烷的降解和提取物中酚类的含量变化[73]。毛竹材与木材具有相似的成分，且木质素是影响不同颜色的主要因素，经过乙酰化处理后，毛竹材表面容易变色的化学结构了发生改变。图2-5不同催化下竹材乙酰化的颜色表征(E*,L*,a*,andb*)Figure2-5Colorvariation(E*,L*,a*,andb*)ofacetylatedbamboousingdifferentcatalysts2.4.4不同催化剂对竹片表面疏水性的影响处理材的表面润湿性由表面接触角进行评估，接触角越大，疏水性越高。图2-6显示了未处理材和处理材靠竹青面和靠竹黄面在液滴落下1s后的接触角大校由图可知，乙酰化处理材两面的接触角均大于未处理材。其中，乙酸钾催化下毛竹片的接触角最高，靠竹青面为101.3°，靠竹黄面为88.7°。该结果表明乙酸钾可以很容易地
【参考文献】：
期刊论文
[1]糠醇树脂浸渍强化人工林速生杨树木材的性能[J]. 卞雪桐,蔡英春,孔繁旭,柴豪杰. 东北林业大学学报. 2019(02)
[2]化学法改良速生木材研究进展[J]. 仇洪波,韩雁明,范东斌,李改云,储富祥. 材料导报. 2018(15)
[3]高熔点石蜡处理木材的物理和力学性能[J]. 郑忠国,谢延军,谢启明,车文博,邱哲,肖泽芳. 东北林业大学学报. 2018(10)
[4]竹木糠醇树脂改性技术应用探讨[J]. 李昀彦,韦妍蔷,全鹏,李贤军,王勇. 中国人造板. 2018(07)
[5]蒙脱土稳定石蜡基Pickering乳液处理材的性能研究[J]. 陈玉,曹金珍. 林业工程学报. 2017(05)
[6]载药聚丙烯酸/聚乙二醇半互穿聚合物网络在木材中的原位构建及其性能[J]. 刘彬彬,孙芳利,吴华平,杨秀树,饶瑾,Nayebare Kakwara Prosper,徐君庭. 林业科学. 2016(11)
[7]中国经济发展、林产品贸易对木材消耗影响的实证分析[J]. 田明华,史莹赫,黄雨,于豪谅,秦国伟,柴梅. 林业科学. 2016(09)
[8]蔗糖/DMDHEU改性对木材涂饰和老化性能的影响[J]. 肖泽芳,袁沛沛,王清文,郭莹洁,冯鑫浩,谢延军. 林业工程学报. 2016(04)
[9]竹材防水研究进展[J]. 吴再兴,陈玉和,李景鹏,李能,刘胜辉,孙丰文. 竹子学报. 2016(02)
[10]毛竹材的动态热机械性能分析[J]. 黄梦雪,张文标,张晓春,余文军,李文珠,戴春平,汪孙国. 南京林业大学学报(自然科学版). 2016(01)
博士论文
[1]木材乙酰化及其作用机制研究[D]. 柴宇博.中国林业科学研究院 2015
硕士论文
[1]慈竹乙酰化工艺及性能研究[D]. 姚蓓.南京林业大学 2012
[2]三聚氰胺树脂处理杨木及其密实化工艺与性能的研究[D]. 李艳.南京林业大学 2007
本文编号：3513638
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