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生物质微波辅助液化技术是新型、高效利用生物质的技术,可以解决传统生物质液化技术中存在的液化时间长等瓶颈问题,国内外对生物质微波辅助液化技术的研究方兴未艾。生物质微波辅助液化产物可以制备生物基高分子材料,应用前景十分广泛。本论文利用微波加热将五种农林生物质在苯酚、聚乙二醇400/丙三醇中液化,探讨了生物质含水率、微波功率、液化时间、液固比和生物质颗粒度对液化反应的影响,分析了液化产物的性质,并分别利用多元醇、苯酚液化产物制备了生物基聚氨酯泡沫、生物基酚醛树脂,最后对液化产物和液化残渣进行了分析表征。主要研究工作和结论如下:1.微波辅助杨木多元醇液化工艺表明:除了液化产物的羟值随液固比的增加而增加外,一般来说,随着微波功率和液固比的增加、液化时间的延长、木粉颗粒度的减小,木粉液化产率逐渐升高,液化产物的羟值逐渐降低。当木粉的含水率为4.7%时,木粉的液化产率和液化产物的羟值均较高。微波加热杨木在聚乙二醇400/丙三醇二元溶剂中的较佳液化条件为:木粉的含水率为4.7%,微波功率为500W,液固比为2,液化时间为15min,木粉粒径小于0.450mm。和常规油浴液化相比,木粉在微波加热下的多元醇液化速率至少比油浴加热快8倍。2.五种生物质多元醇液化特性研究表明:液固比相同时,杨木、杉木的液化产率最高,毛竹和汉麻次之,稻草最低;稻草液化产物的羟值最高,杨木、汉麻和毛竹次之,杉木最低。3.微波辅助杨木苯酚液化工艺表明:随着木粉含水率的增加和木粉颗粒度的减小,液化产率先升高后减小;而随着微波功率和液固比的增加、液化时间的延长,液化产率逐渐升高。微波加热杨木在苯酚溶剂中的较佳液化条件为:木粉的含水率为40%,微波功率为400W,液固比为2,液化时间为15min,木粉粒径小于0.450mm。和常规油浴液化相比,木粉在微波加热下的苯酚液化速率至少比油浴加热快6倍。4.五种生物质苯酚液化特性研究表明:液固比相同时,杨木、杉木和毛竹的液化产率较高,汉麻次之,稻草最小。5.杨木多元醇液化产物和聚氨酯泡沫的性质表明:当液固比从2增加到2.5时,液化产物的粘度和相对分子量降低,液化产物分子量的分布范围变窄,尤其是粘度显著降低;聚氨酯泡沫的密度和压缩强度均增加。而随着液固比从2.5增加到3,液固比对上述性质的影响减弱。6.杨木苯酚液化产物的性质表明:当液固比从2增加到3时,液化产物的粘度和相对分子量均降低,分子量的分布范围变窄。利用液固比为2.5的液化产物制备出的液化木基酚醛树脂的粘度、pH、固含量、游离甲醛含量和胶合强度分别为480mPa·s、11.2、48.3、0.26%和1.36MPa。7.液化产物GPC分析表明:随着液化时间的延长,多元醇液化产物的Mn、Mw和Mw/Mn总体上呈先减小后增加的趋势;液化时间15min时,多元醇液化产物的Mn、Mw和Mw/Mn最小,分别为466、685和1.47。液化时间2min时,苯酚液化产物的Mn和Mw显著高于液化时间5~30min的液化产物;液化时间20min时,苯酚液化产物的Mn、Mw和Mw/Mn相对较小,分别为610、1122和1.84。液化产物FT-IR分析表明:液化产物在1601cm-1、1595cm-1和1501cm-1处的苯环骨架振动峰以及1352cm-1处的O-H弯曲振动峰较强,结果说明木质素最易液化,纤维素和半纤维素较易液化。8.液化残渣FT-IR分析表明:随着液化时间的延长,1722cm-1(归属于半纤维素)、1616cm-1和1594cm-1等(归属于木质素)处的峰强变弱,1152cm-1和1060cm-1等(归属于纤维素)处的峰强变强;结果说明木质素最易液化,半纤维素较易液化,纤维素最难液化。液化残渣SEM分析表明:液化时间越长,木粉细胞壁的破坏程度越深。液化时间较短时,木粉细胞壁结构遭到一定的破坏,残渣纤维呈短块状,纤维表面出现孔洞和裂痕等;液化时间较长时,残渣纤维变得更加疏松短小、无规则,出现大量纤维碎片。液化残渣XRD分析表明:液化残渣的结晶度均高于杨木木粉的结晶度,液化时间对残渣的结晶度影响较小。