木质素磺酸盐的浓溶液行为研究及纳米木质素微球的制备
发布时间：2021-10-04 23:11
作为自然界中最丰富的生物质资源之一,木质素被认为是一种非常有前景的石化替代资源。木质素磺酸盐（LS）是重要的木质素衍生物,主要来自于传统的亚硫酸盐法制浆过程,可广泛用于农业、能源、建筑等领域,具有来源丰富、价格低廉、安全无毒等优点。然而,尽管LS的应用范围较为广泛,但是用量一直不高,因此开拓LS应用的新领域具有重要意义。LS的应用性能与溶液行为密切相关,对其在溶液中聚集行为及微结构的研究有利于指导LS的工业应用。然而目前有关LS溶液行为的基本理论主要涉及的是稀溶液体系,由于LS浓溶液的结构复杂,因此国内外关于其溶液行为的研究较少。但鉴于LS浓溶液在贮存、运输、改性反应、与其它产品进行复配等领域的广泛应用,对其溶液行为规律的揭示具有重要的理论和应用价值。本文系统研究了浓度、温度、p H及阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）等对木质素磺酸钠（Na LS）在浓溶液中聚集行为及微结构的影响。同时以此为基础,利用等电点处的Na LS与CTAB复合物,在浓溶液体系中,通过静电及疏水自组装法制备出了尺寸均一的纳米微球,并探索了该微球在聚乙烯塑料领域的应用。本文首先采用四种经典的流变模型对...
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：161 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号表
第一章 绪论
1.1 木质素磺酸盐的研究概述
1.1.1 木质素及木质素磺酸盐的结构与性质
1.1.2 木质素磺酸盐在稀溶液中的聚集行为及微结构研究进展
1.1.3 木质素及木质素磺酸盐浓溶液行为研究进展
1.1.4 木质素磺酸盐的性质
1.1.4.1 表面物化性能
1.1.4.2 化学性质
1.1.5 木质素磺酸盐的应用
1.1.5.1 用作高分子表面活性剂
1.1.5.2 用作高分子材料
1.1.5.3 制备小分子原料
1.1.5.4 其他方面的应用
1.2 阴-阳离子表面活性剂复配行为研究进展
1.3 功能性纳米微球的研究概述
1.3.1 乳液聚合法
1.3.2 模板法
1.3.3 自组装法
1.3.3.1 传统方法
1.3.3.2 环境诱导胶束化
1.3.3.3 化学反应诱导胶束化
1.3.3.4 络合诱导胶束化
1.3.4 复凝聚法
1.4 流变学研究的理论基础
1.5 本论文的研究意义和内容
1.5.1 本论文的研究背景和意义
1.5.2 本论文的主要研究内容
1.5.3 本论文的创新点
参考文献
第二章 实验技术和测试方法
2.1 主要原料、试剂与仪器
2.1.1 主要原料与试剂
2.1.2 主要仪器
2.2 木质素磺酸钠及NaLS/CTAB纳米微球的结构表征
2.2.1 木质素磺酸钠的超滤提纯
2.2.2 紫外光谱（UV）表征
2.2.3 流变行为测试
2.2.4 电导率测试
2.2.5 亲水官能团滴定终点测试[3-4]
2.2.6 Zeta电位测试
2.2.7 动态光散射测试
2.2.8 透射电镜（TEM）测试
2.2.9 静态接触角测试
2.2.10 元素分析测试
2.2.11 X光电子能谱（XPS）测试
2.2.12 红外光谱（IR）测试
2.3 NaLS/CTAB/HDPE复合材料的制备
2.3.1 混炼
2.3.2 热压成型
2.3.3 冷压成型
2.3.4 切割制样
2.4 HDPE和NaLS/CTAB/HDPE复合材料性能测试
2.4.1 力学性能测试
2.4.2 复合材料微观形貌观察
2.4.3 流变性能测试
2.4.4 热性质分析TG
参考文献
第三章 浓度和温度对木质素磺酸钠在浓溶液中聚集行为及微结构的影响
3.0 引言
3.1 木质素磺酸钠浓溶液流变模型的确定
3.1.1 木质素磺酸钠浓溶液流变曲线Power-law模型拟合
3.1.2 木质素磺酸钠浓溶液流变曲线Binghamplastic模型拟合
3.1.3 木质素磺酸钠浓溶液流变曲线Herschel-Bulkley模型拟合
3.1.4 木质素磺酸钠浓溶液流变曲线Casson模型拟合
3.1.5 木质素磺酸钠浓溶液流变模型的确立
3.2 浓度对木质素磺酸钠在浓溶液中聚集行为及微结构的影响
3.2.1 浓度对木质素磺酸钠浓溶液稳态流变行为的影响
3.2.2 浓度对木质素磺酸钠浓溶液动态流变行为的影响
3.2.2.1 浓度对木质素磺酸钠浓溶液复数粘度的影响
3.2.2.2 浓度对木质素磺酸钠浓溶液损耗正切的影响
3.2.2.3 浓度对木质素磺酸钠浓溶液弹性模量和粘性模量的影响
3.2.3 浓度对木质素磺酸钠在浓溶液中聚集行为及微结构影响的内在机理
3.3 温度对木质素磺酸钠在浓溶液中聚集行为及微结构的影响
3.3.1 温度对木质素磺酸钠浓溶液复数粘度和损耗正切的影响
3.3.2 温度对木质素磺酸钠浓溶液弹性模量和粘性模量的影响
3.3.3 温度对木质素磺酸钠在浓溶液中聚集行为及微结构影响的内在机理
3.4 本章小结
参考文献
第四章pH和直链醇对木质素磺酸钠在浓溶液中聚集行为及微结构的影响
4.0 引言
4.1 pH对木质素磺酸钠在浓溶液中聚集行为及微结构的影响
4.1.1 pH对木质素磺酸钠浓溶液稳态表观黏度的影响
4.1.2 pH对木质素磺酸钠浓溶液触变性能的影响
4.1.3 pH对木质素磺酸钠浓溶液动态流变行为的影响
4.1.3.1 pH对木质素磺酸钠浓溶液复数粘度的影响
4.1.3.2 pH对木质素磺酸钠浓溶液损耗正切的影响
4.1.3.3 pH对木质素磺酸钠浓溶液弹性模量和粘性模量的影响
4.1.3.4 pH对木质素磺酸钠浓溶液粘弹转变温度的影响
4.1.4 pH对木质素磺酸钠在浓溶液中聚集行为及微结构影响的内在机理
4.1.5 木质素磺酸钠浓溶液在不同pH条件下的聚集模型
4.2 直链醇对木质素磺酸钠在浓溶液中聚集行为及微结构的影响
4.2.1 直链醇对木质素磺酸钠浓溶液稳态表观黏度的影响
4.2.2 直链醇对木质素磺酸钠在浓溶液中聚集行为及微结构影响的内在机理 84 4.2.3 木质素磺酸钠浓溶液在不同直链醇添加量时的聚集模型
4.2.3 木质素磺酸钠浓溶液在不同直链醇添加量时的聚集模型
4.3 本章小结
参考文献
第五章 无机盐、尿素及阳离子表面活性剂对木质素磺酸钠在浓溶液中聚集行为及微结构的影响
5.0 引言
5.1 无机盐及尿素对木质素磺酸钠在浓溶液中聚集行为及微结构的影响
5.1.1 无机盐及尿素对木质素磺酸钠浓溶液稳态表观黏度的影响
5.1.2 无机盐及尿素对木质素磺酸钠浓溶液触变性能的影响
5.1.3 无机盐及尿素对木质素磺酸钠浓溶液动态流变行为的影响
5.1.3.1 无机盐及尿素对木质素磺酸钠浓溶液复数粘度的影响
5.1.3.2 无机盐及尿素对木质素磺酸钠浓溶液损耗正切的影响
5.1.3.3 无机盐及尿素对木质素磺酸钠浓溶液弹性模量和粘性模量的影响
5.1.3.4 无机盐及尿素对木质素磺酸钠浓溶液粘弹转变温度的影响
5.1.4 无机盐及尿素对木质素磺酸钠在浓溶液中聚集行为及微结构影响的内在机理
5.1.5 木质素磺酸钠浓溶液在不同无机盐和尿素添加量时的聚集模型
5.2 CTAB对木质素磺酸钠在浓溶液中聚集行为及微结构的影响
5.2.1 CTAB对木质素磺酸钠浓溶液稳态表观黏度的影响
5.2.2 CTAB对木质素磺酸钠浓溶液动态流变行为的影响
5.2.2.1 CTAB对木质素磺酸钠浓溶液复数粘度的影响
5.2.2.2 CTAB对木质素磺酸钠浓溶液损耗正切的影响
5.2.2.3 CTAB对木质素磺酸钠浓溶液弹性模量和粘性模量的影响
5.2.3 CTAB对木质素磺酸钠浓溶液电导率的影响
5.2.4 CTAB对木质素磺酸钠溶液Zeta电位和表面张力的影响
5.2.5 木质素磺酸钠浓溶液在不同CTAB添加量时的聚集模型
5.3 本章小结
参考文献
第六章 纳米木质素微球的制备、表征及在聚乙烯材料中的应用
6.0 引言
6.1 NaLS/CTAB纳米微球的制备及表征
6.1.1 NaLS/CTAB纳米微球的制备
6.1.2 NaLS/CTAB纳米微球的表征
6.2 制备工艺对Na LS/CTAB纳米微球尺寸及多分散性的影响
6.3 浓溶液中Na LS/CTAB纳米微球的形成机理
6.4 NaLS/CTAB纳米微球在聚乙烯材料中的应用性能研究
6.4.1 NaLS/CTAB纳米微球对复合材料力学性能的影响
6.4.2 NaLS/CTAB纳米微球在复合材料中微观形貌的研究
6.4.3 NaLS/CTAB纳米微球对复合材料流变性能的影响
6.4.3.1 NaLS/CTAB纳米微球对复合材料稳态流变性能的影响
6.4.3.2 NaLS/CTAB纳米微球对复合材料应力扫描行为的影响
6.4.3.3 NaLS/CTAB纳米微球对复合材料动态流变性能的影响
6.4.4 NaLS/CTAB纳米微球对复合材料热稳定性的影响
6.5 本章小结
参考文献
结论与展望
攻读博士学位期间取得的研究成果
致谢
附件
本文编号：3418519
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：161 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号表
第一章 绪论
1.1 木质素磺酸盐的研究概述
1.1.1 木质素及木质素磺酸盐的结构与性质
1.1.2 木质素磺酸盐在稀溶液中的聚集行为及微结构研究进展
1.1.3 木质素及木质素磺酸盐浓溶液行为研究进展
1.1.4 木质素磺酸盐的性质
1.1.4.1 表面物化性能
1.1.4.2 化学性质
1.1.5 木质素磺酸盐的应用
1.1.5.1 用作高分子表面活性剂
1.1.5.2 用作高分子材料
1.1.5.3 制备小分子原料
1.1.5.4 其他方面的应用
1.2 阴-阳离子表面活性剂复配行为研究进展
1.3 功能性纳米微球的研究概述
1.3.1 乳液聚合法
1.3.2 模板法
1.3.3 自组装法
1.3.3.1 传统方法
1.3.3.2 环境诱导胶束化
1.3.3.3 化学反应诱导胶束化
1.3.3.4 络合诱导胶束化
1.3.4 复凝聚法
1.4 流变学研究的理论基础
1.5 本论文的研究意义和内容
1.5.1 本论文的研究背景和意义
1.5.2 本论文的主要研究内容
1.5.3 本论文的创新点
参考文献
第二章 实验技术和测试方法
2.1 主要原料、试剂与仪器
2.1.1 主要原料与试剂
2.1.2 主要仪器
2.2 木质素磺酸钠及NaLS/CTAB纳米微球的结构表征
2.2.1 木质素磺酸钠的超滤提纯
2.2.2 紫外光谱（UV）表征
2.2.3 流变行为测试
2.2.4 电导率测试
2.2.5 亲水官能团滴定终点测试[3-4]
2.2.6 Zeta电位测试
2.2.7 动态光散射测试
2.2.8 透射电镜（TEM）测试
2.2.9 静态接触角测试
2.2.10 元素分析测试
2.2.11 X光电子能谱（XPS）测试
2.2.12 红外光谱（IR）测试
2.3 NaLS/CTAB/HDPE复合材料的制备
2.3.1 混炼
2.3.2 热压成型
2.3.3 冷压成型
2.3.4 切割制样
2.4 HDPE和NaLS/CTAB/HDPE复合材料性能测试
2.4.1 力学性能测试
2.4.2 复合材料微观形貌观察
2.4.3 流变性能测试
2.4.4 热性质分析TG
参考文献
第三章 浓度和温度对木质素磺酸钠在浓溶液中聚集行为及微结构的影响
3.0 引言
3.1 木质素磺酸钠浓溶液流变模型的确定
3.1.1 木质素磺酸钠浓溶液流变曲线Power-law模型拟合
3.1.2 木质素磺酸钠浓溶液流变曲线Binghamplastic模型拟合
3.1.3 木质素磺酸钠浓溶液流变曲线Herschel-Bulkley模型拟合
3.1.4 木质素磺酸钠浓溶液流变曲线Casson模型拟合
3.1.5 木质素磺酸钠浓溶液流变模型的确立
3.2 浓度对木质素磺酸钠在浓溶液中聚集行为及微结构的影响
3.2.1 浓度对木质素磺酸钠浓溶液稳态流变行为的影响
3.2.2 浓度对木质素磺酸钠浓溶液动态流变行为的影响
3.2.2.1 浓度对木质素磺酸钠浓溶液复数粘度的影响
3.2.2.2 浓度对木质素磺酸钠浓溶液损耗正切的影响
3.2.2.3 浓度对木质素磺酸钠浓溶液弹性模量和粘性模量的影响
3.2.3 浓度对木质素磺酸钠在浓溶液中聚集行为及微结构影响的内在机理
3.3 温度对木质素磺酸钠在浓溶液中聚集行为及微结构的影响
3.3.1 温度对木质素磺酸钠浓溶液复数粘度和损耗正切的影响
3.3.2 温度对木质素磺酸钠浓溶液弹性模量和粘性模量的影响
3.3.3 温度对木质素磺酸钠在浓溶液中聚集行为及微结构影响的内在机理
3.4 本章小结
参考文献
第四章pH和直链醇对木质素磺酸钠在浓溶液中聚集行为及微结构的影响
4.0 引言
4.1 pH对木质素磺酸钠在浓溶液中聚集行为及微结构的影响
4.1.1 pH对木质素磺酸钠浓溶液稳态表观黏度的影响
4.1.2 pH对木质素磺酸钠浓溶液触变性能的影响
4.1.3 pH对木质素磺酸钠浓溶液动态流变行为的影响
4.1.3.1 pH对木质素磺酸钠浓溶液复数粘度的影响
4.1.3.2 pH对木质素磺酸钠浓溶液损耗正切的影响
4.1.3.3 pH对木质素磺酸钠浓溶液弹性模量和粘性模量的影响
4.1.3.4 pH对木质素磺酸钠浓溶液粘弹转变温度的影响
4.1.4 pH对木质素磺酸钠在浓溶液中聚集行为及微结构影响的内在机理
4.1.5 木质素磺酸钠浓溶液在不同pH条件下的聚集模型
4.2 直链醇对木质素磺酸钠在浓溶液中聚集行为及微结构的影响
4.2.1 直链醇对木质素磺酸钠浓溶液稳态表观黏度的影响
4.2.2 直链醇对木质素磺酸钠在浓溶液中聚集行为及微结构影响的内在机理 84 4.2.3 木质素磺酸钠浓溶液在不同直链醇添加量时的聚集模型
4.2.3 木质素磺酸钠浓溶液在不同直链醇添加量时的聚集模型
4.3 本章小结
参考文献
第五章 无机盐、尿素及阳离子表面活性剂对木质素磺酸钠在浓溶液中聚集行为及微结构的影响
5.0 引言
5.1 无机盐及尿素对木质素磺酸钠在浓溶液中聚集行为及微结构的影响
5.1.1 无机盐及尿素对木质素磺酸钠浓溶液稳态表观黏度的影响
5.1.2 无机盐及尿素对木质素磺酸钠浓溶液触变性能的影响
5.1.3 无机盐及尿素对木质素磺酸钠浓溶液动态流变行为的影响
5.1.3.1 无机盐及尿素对木质素磺酸钠浓溶液复数粘度的影响
5.1.3.2 无机盐及尿素对木质素磺酸钠浓溶液损耗正切的影响
5.1.3.3 无机盐及尿素对木质素磺酸钠浓溶液弹性模量和粘性模量的影响
5.1.3.4 无机盐及尿素对木质素磺酸钠浓溶液粘弹转变温度的影响
5.1.4 无机盐及尿素对木质素磺酸钠在浓溶液中聚集行为及微结构影响的内在机理
5.1.5 木质素磺酸钠浓溶液在不同无机盐和尿素添加量时的聚集模型
5.2 CTAB对木质素磺酸钠在浓溶液中聚集行为及微结构的影响
5.2.1 CTAB对木质素磺酸钠浓溶液稳态表观黏度的影响
5.2.2 CTAB对木质素磺酸钠浓溶液动态流变行为的影响
5.2.2.1 CTAB对木质素磺酸钠浓溶液复数粘度的影响
5.2.2.2 CTAB对木质素磺酸钠浓溶液损耗正切的影响
5.2.2.3 CTAB对木质素磺酸钠浓溶液弹性模量和粘性模量的影响
5.2.3 CTAB对木质素磺酸钠浓溶液电导率的影响
5.2.4 CTAB对木质素磺酸钠溶液Zeta电位和表面张力的影响
5.2.5 木质素磺酸钠浓溶液在不同CTAB添加量时的聚集模型
5.3 本章小结
参考文献
第六章 纳米木质素微球的制备、表征及在聚乙烯材料中的应用
6.0 引言
6.1 NaLS/CTAB纳米微球的制备及表征
6.1.1 NaLS/CTAB纳米微球的制备
6.1.2 NaLS/CTAB纳米微球的表征
6.2 制备工艺对Na LS/CTAB纳米微球尺寸及多分散性的影响
6.3 浓溶液中Na LS/CTAB纳米微球的形成机理
6.4 NaLS/CTAB纳米微球在聚乙烯材料中的应用性能研究
6.4.1 NaLS/CTAB纳米微球对复合材料力学性能的影响
6.4.2 NaLS/CTAB纳米微球在复合材料中微观形貌的研究
6.4.3 NaLS/CTAB纳米微球对复合材料流变性能的影响
6.4.3.1 NaLS/CTAB纳米微球对复合材料稳态流变性能的影响
6.4.3.2 NaLS/CTAB纳米微球对复合材料应力扫描行为的影响
6.4.3.3 NaLS/CTAB纳米微球对复合材料动态流变性能的影响
6.4.4 NaLS/CTAB纳米微球对复合材料热稳定性的影响
6.5 本章小结
参考文献
结论与展望
攻读博士学位期间取得的研究成果
致谢
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本文编号：3418519
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