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木质素的改性及应用研究

刘晓秋  
【摘要】: 源于绿色制造、绿色产品的理念,本文通过以造纸工业的副产品—木质素磺酸钠为原料的实验,设计合成了一种全新结构的改性木质素高分子,并且探讨了其应用性能。实验共分两部分: 一、木质素磺酸钠接枝聚合反应研究 本实验采用辐照方法将低分子量高活性聚异丁烯(HRPIB)接枝到木质素磺酸钠大分子上;利用AFM,IR,UV-Vis, XPS,DSC等分析手段对反应产物进行了表征;通过分析研究,可以确定木质素磺酸钠与HRPIB共混物之间发生的反应是接枝聚合反应;探讨了影响木质素磺酸钠接枝率的因素。实验证明接枝聚合反应在室温下就可以进行,辐照剂量一般约在5~30Mra,辐照加工时间为24h,接枝率在20%~50%之间。 另外,在XPS分析过程中,发现辐照接枝聚合反应除了HRPIB与木质素磺酸钠的接枝聚合反应之外,还发生了脱甲氧基反应,甲氧基含量降低38.8%;同时有羰基生成,羰基含量增加25%。 二、改性木质素磺酸钠应用研究 以改性木质素磺酸钠为原料制备胶粘剂。研究了胶粘剂的粘性流动及其粘度变化。讨论了胶粘剂配方、接枝率、接枝体分子量对粘接强度的影响。改性木质素胶粘剂的粘接强度可达到1.7566MPa,符合了胶合板粘接的相关国家标准要求。探讨了木质素磺酸钠接枝聚合物絮凝能力。采用改性木质素磺酸钠处理玉米加工废水,COD去除率达到50%以上。讨论了投药量、接枝率、PH值对COD去除率的影响。 总之,木质素与HRPIB的辐照接枝聚合反应是一种木质素改性的新方法,有利于更好的应用木质素这种天然可再生资源。更为重要的是该种改性方法无污染、无公害、不排放废物,是一种典型的绿色制造工艺。


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