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木材胶粘剂用共缩聚树脂应用基础研究

批准号30930074 学科分类重组木材 ( C160303 )
项目负责人杜官本 负责人职称教授 依托单位西南林业大学
资助金额165.00
万元
项目类别重点项目 研究期限2010 年 01 月 01 日 至
2013 年 12 月 31 日
中文主题词木材胶黏剂;共缩聚树脂;合成反应机理;;
英文主题词wood adhesives;co-condensed resin;Synthetic mechanism;;

摘要

中文摘要 研究酚类共缩聚反应、氨基类共缩聚反应、甲醛全取代与部分取代共缩聚反应、生物质组分共缩聚反应,研究共缩聚合成反应历程和反应机理。通过共缩聚,实现共缩聚树脂性能与成本有效平衡,探索部分或全取代化石原料的方法与路线。采用结构分析及分子碎片分析技术,研究共缩聚树脂中间产物形成反应、结构衍变、分子组分构成与变化,通过结构表征研究共缩聚树脂结构构成,揭示共缩聚合成路线及合成反应参数对结构的影响,探索共缩聚树脂合成过程中结构变化规律、结构形成控制因素和结构控制方法;采用差示扫描量热法、热机械性能和机械性能分析技术,研究共缩聚树脂稳定性、共缩聚树脂反应活性、共缩聚树脂润湿及胶合性能,揭示共缩聚树脂结构与性能的关系,探索具有指定性能共缩聚树脂合成理论与方法;研究各种反应通道的势能面,通过量子化学方法分析获得相关热力学和动力学数据,确定各种条件下反应方向的发生几率,为合成路线设计提供依据。
英文摘要
结题摘要 项目围绕木材胶黏剂用共缩聚树脂合成反应机理及合成路线开展研究: 1)共缩聚树脂合成反应机理研究:用量子化学方法研究了脲醛树脂(UF)、酚醛树脂(PF)、三聚氰胺甲醛树脂(MF)合成过程中的基元反应和共缩聚竞争反应;计算研究了各种反应通道的势能面,通过量子化学方法分析获得了相关热力学和动力学数据,研究了各种条件下反应方向的发生几率;比较研究了合成反应的中间产物和过渡态的稳定性。研究补充完善了甲醛系列树脂经典合成理论,并构建了共缩聚树脂理论体系,为树脂合成路线设计提供了理论支撑。 2)MUF、PUF共缩聚树脂合成反应研究:研究了三聚氰胺-尿素-甲醛(MUF)共缩聚树脂结构、结构形成特征以及合成-结构-性能相关性;评估研究了MUF共缩聚树脂稳定性能、固化性能、反应活性以及强度性能;对比研究了苯酚-尿素-甲醛(PUF)共缩聚树脂与传统PF树脂结构与性能差异,证实了共缩聚反应的发生与特征结构。研究发明了MUF共缩聚合成技术路线,成果获国家科技进步二等奖。 3)乙二醛取代甲醛共缩聚树脂合成反应研究:系统研究了乙二醛、尿素、甲醛的摩尔比,各个阶反应的pH值以及反应时间等因素对树脂性能的影响;分析研究了乙二醛-尿素-甲醛(GUF)共缩聚树脂结构及结构对性能的影响;评估了新型共缩聚树脂胶合性能;在量子化学研究基础上,创建了GUF共缩聚树脂合成技术路线和合成方法。研究结果为从根本上消除或减少甲醛释放提供了新的技术方案和新型树脂。 4)超支化聚合物和纳米材料改性共缩聚树脂的研究:开拓性开展了超支化聚合物改性MUF共缩聚树脂的研究;研究了喷雾干燥技术对MUF共缩聚树脂结构和性能的影响;开展了纳米蒙脱土(MMT)改性MUF共缩聚树脂的研究,分析了MUF/MMT复合体系的分散结构以及复合体系的性能。 5)等离子体处理胶合界面的研究:项目还开展了基于等离子体表面处理技术改善树脂胶合性能的研究;纳米探针分析树脂分布及树脂性能影响的研究;纳米材料改性热塑性树脂的系列研究等。项目还拓展和完善了基质辅助激光解析电离飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)分析共缩聚树脂结构的方法。 项目执行期内发表论文43篇,其中SCI/EI收录28篇(SCI第一标注19篇),培养研究生10人(博士3人),授权发明专利2项,获国家科技进步二等奖1项,省科技进步一等奖1项,国际合作与交流11人次

成果

序号 标题 类型 作者
1 Using Agrawal integral equation to study the glass transition and cold crystallization kinetic of exfoliated nanocomposites synthesized by vinyl acetate and organic montmorillonite 期刊 Hui Wang Cui and Guan Ben Du|
2 Development of a novel polyvinyl acetate type emulsion curing agent for urea formaldehyde resin 期刊 Hui Wang Cui and Guan Ben Du|
3 glass transition of oxygen plasma treated enzymatic hydrolysis lignin 期刊 Xiao Yan Zhou, Fei Zheng and Guan Ben Du et.al|
4 三聚氰胺-乙二醛-甲醛共缩聚树脂合成研究 期刊 孙玉来|杜官本|雷洪|邓书端|
5 空气介质阻挡放电等离子体对云南松单板表面的处理工艺 期刊 张俊|杜官本|雷洪|王洪艳|

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