竹材液化发泡材料的制备开题报告

1. 研究目的与意义

我国具有丰富的竹子资源。竹子的工业化利用对于缓解木材的供应紧张局面具有重大作用。竹材的加工利用方式与木材加工有较大差别，竹青竹黄用传统木材胶黏剂难以胶合，造成竹材在工业化利用过程中直接利用率低，产生大量的竹废料。本文以竹材加工剩余物及竹地板加工剩余物为原料进行竹材化学利用的研究，将竹材转化为具有较高羟值含量的半流体物质，将液化产物经树脂化后制得发泡材料。这样，竹材残料可以转变为应用价值高的高分子材料.

2. 国内外研究现状分析

围绕竹材液化发泡材料的研究主要有以下几方面：

（1）竹材液化的研究情况：浙江林学院傅深渊教授研究的，选用hcl和bf3做催化剂的竹材苯酚液化，温度115摄氏度，酚竹比在12之间可以实现竹材的液化，从而制成竹材液化物胶黏剂；傅深渊教授研究的，不同催化剂（碳酸钾，氯化钾），无催化剂条件下毛竹材液化的表观活化能，得出竹材液化反应的最佳工艺为：催化剂为碳酸钾，初始液化温度为69.1摄氏度，液化峰高度为97.3摄氏度，液化峰终温度为111.9摄氏度；傅深渊教授对液化树脂胶性能的研究得出，当甲醛摩尔数提高，胶合强度高，木破率增大，相反，储存期缩短，控制苯酚与甲醛的摩尔比1:6较合适，blf性能受酚竹比影响不大，blf在胶合板胶合力学性能方面与酚醛树脂胶基本接近；南京林业大学孙丰文教授研究的竹材液化物胶黏剂酚竹比为3.5，以硫酸作为催化剂，用量4%，液化温度145e，液化时间60min，在此工艺下竹材的液化率可以达到99.1%；孙丰文教授研究的，竹材苯酚液化物及其甲醛树脂的ft_ir分析，得出竹粉在催化剂和苯酚的作用下分子结构发生了明显变化，液化过程中饱和键减少，竹粉中木质素降解产生了酚型结构物，且竹粉中的纤维素，半纤维素产生了糖类物质；mitssunaga等利用bf3为催化剂将树皮或单宁在酚醛液体中加以液化并制备木材胶黏剂；李文昭等以台湾相思树及杉木树皮为原料，将其在酚类液体中进行液化处理，制备成液化树皮胶黏剂；此外中国林科院李改云对木材苯酚液化液形成的热塑性酚醛树脂进行了外加固化剂的固化动力学研究；孙丰文教授等对竹材苯酚液化物酚醛树脂用dsc进行了动态热固特性和性能方面的研究。

（2）酚醛发泡情况的研究：北京联合大学的马榴强对酚醛发泡保温材料的研究得出，在一定配比的情况下，发泡体的容重随发泡剂，固化剂和表面活性剂用量的增加而增加，因此可通过控制发泡剂，固化剂和表面活性剂的用量而控制发泡剂的质量；华东理工大学的欧阳昆，吴幼青等，对酚醛泡沫的制备和改性研究后得出，在表面活性剂用量为5%，发泡剂用量为8%，固化剂用量为6%条件下，酚醛泡沫发泡充分，整体性能较好，且用聚乙烯醇改性酚醛树脂后制得泡沫的抗压强度比未改性时的泡沫抗压强度有显著提高，其加入量为0.5%时效果较为适宜；广州电器科学研究所的刘浩对酚醛泡沫塑料的研究得出，用聚乙烯醇改性酚醛树脂可以增加树脂的韧性，提高泡沫的压缩强度，且采用混合发泡剂可以增加泡孔的细密程度，提高闭孔率和压缩强度。此外，上海平板玻璃厂的何洪清对表面活性剂在酚醛泡沫中的应用做了研究；华东理工大学的李少堂，葛东彪等对酚醛泡沫的增韧性做了研究

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：

本文主要研究竹材液化产物发泡工艺。具体包括确定最佳液化工艺，参照聚氨酯发泡与酚醛发泡工艺，研究树脂用量、发泡剂种类和用量、工艺参数等对发泡材料密度与泡孔结构的影响规律，优化得出最佳发泡工艺。

研究计划：

4. 研究创新点

竹材的液化采用酚液化与醇液化相结合的方式