秸秆液化发泡材料制备和性能研究..docx

秸秆液化发泡材料制备和性能研究申 请 人：指 导 教 师：学 科 专 业：所在 院（所）：论文提交日期：目 录1.绪论- 1 -1.1前言- 1 -1.2国内外研究动态- 1 -1.2.1国内秸秆利用研究情况- 1 -1.2.2国外秸秆利用研究情况- 1 -1.3研究目的和意义- 2 -1.4研究方法和主要研究内容- 2 -1.4.1研究方法- 2 -1.4.2主要研究内容- 2 -2.试验预备- 3 -2.1试验原料- 3 -2.2试验设备- 3 -3.秸秆液化处理及其分析- 3 -3.1材料的选择及特性- 3 -3.2秸秆液化处理- 4 -3.3结果与分析- 4 -3.3.1液化时间对液化效果的影响- 4 -3.3.2液化温度对液化效果的影响- 5 -3.3.3苯酚比例对液化效果的影响- 6 -3.3.4催化剂用量对液化效果的影响- 6 -3.3.5不同液化剂对液化效果的影响- 7 -3.3.6不同的催化剂对液化效果的影响- 7 -3.4玉米秸秆液化产物的分析- 8 -3.4.1玉米秸秆碱木素聚乙二醇-400液化产物 FTIR 分析- 8 -3.4.2玉米秸秆半纤维素聚乙二醇-400 液化产物 FTIR 分析- 9 -4.秸秆液化发泡材料的制备- 11 -4.1发泡材料的制备方法- 11 -4.2发泡材料的制备- 12 -4.2.1试验材料- 12 -4.2.2试验设备- 12 -4.2.3工艺流程- 13 -4.3结果与分析- 13 -4.3.1粘度对发泡材料性能的影响- 13 -4.3.2固化剂对发泡材料性能的影响- 14 -4.3.3发泡剂对发泡材料性能的影响- 16 -4.3.4表面活性剂对发泡材料性能的影响- 17 -4.3.5碳酸钙对发泡材料性能的影响- 19 -4.3.6异氰酸脂对发泡材料性能的影响- 20 -4.3.7泡沫体电镜扫描图- 21 -4.4小结- 22 -4.4.1粘度对发泡材料性能的影响- 22 -4.4.2固化剂对发泡材料性能的影响- 22 -4.4.3发泡剂对发泡材料性能的影响- 23 -4.4.4表面活性剂对发泡材料性能的影响- 23 -4.4.5碳酸钙对发泡材料性能的影响- 23 -4.4.6异氰酸酯对发泡材料性能的影响- 23 -4.4.7电镜扫描分析- 23 -5.秸秆液化发泡材料性能分析- 23 -5.1密度性能测试- 23 -5.2拉伸性能- 23 -5.3弯曲性能- 25 -5.4冲击性能- 25 -6.结论与展望- 26 -6.1结论- 26 -6.2展望- 27 -摘 要随着我国经济水平的发展以及环境污染问题越来越严重，寻找环保新型的材料成为当前迫切需要解决的问题。我国是一个农业大国，也是农作物秸秆生产大国，然而我国的农作物秸秆利用率却非常低。据统计，我国大部分秸秆被直接焚烧，约占53%，大量的秸秆资源被浪费，也带来了很大的环境压力。近年来，发泡材料的使用范围越来越广，如在包装、隔音、隔热、减震等方面都有广泛的使用。探索利用农作物秸秆为原料，通过发泡技术制备新型的秸秆发泡材料，具有现实的应用价值，应该受到高度重视。液化技术是近年来生物质高效增值利用领域新兴的一项技术，将秸秆液化物与废弃的塑料等废弃物通过一定的比例混配制得复合材料的技术逐渐成熟起来，该项技术的实施不仅节约了投资成本，提高了资源利用率，将秸秆的资源优势转化为可观的经济优势；而且还可以保护环境，减少对人群健康和社会环境的影响，对我国建设资源节约型、环境友好型社会有不可估量的积极意义。本课题研究是对玉米秸秆进行液化处理后，添加一定量的固化剂、发泡剂、表面活性剂、异氰酸酯、碳酸钙等助剂，制得玉米秸秆液化发泡材料。研究了不同的液化剂用量、催化剂用量、液化时间、液化温度、不同的液化剂以及不同的催化剂使用对玉米秸秆液化率的影响。研究了粘度、固化剂、催化剂、表面活性剂、发泡剂、异氰酸酯、碳酸钙等因素对制得的发泡材料性能的影响，确定该发泡材料最佳比例。另外，研究了制得发泡材料的密度性能、拉伸性能、弯曲性能和冲击性能，分析发泡材料的微观结构特征。 研究结论表明：液化剂苯酚与原料质量比为4:1、液化反应时间60min、液化温度130、催化剂用量为3.5%时，对玉米秸秆的液化率最高；粘度、固化剂、发泡剂、表面活性剂、碳酸钙的用量对发泡材料性能的影响比较大，当粘度为3000~5500mpa.s、固化剂用量在15%~20%、发泡剂用量在6%~10%、表面活性剂用量在10%、碳酸钙用量在10%~15%、异氰酸酯在20%时，能得到较好的发泡效果，制得的发泡材料性能较好。异氰酸酯的用量对发泡材料的性能影响不大，但考虑到经济效益和泡沫体性能，异氰酸酯的用量控制在20%为宜。关键词：玉米秸秆；液化；发泡；性能abstract秸秆液化发泡材料