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本文从有效的利用木材这一天然可再生资源和塑料废弃物的角度出发;用废旧(聚对苯二甲酸乙二醇酯PET)饮料瓶的醇解液做液化剂,微波辅助加热,酸催化条件下对木材进行液化实验;在双金属氰化物(MMC)作催化剂条件下,用环氧丙烷对液化产物进行改性,制备出稳定的木材基聚醚多元醇;再和松香聚酯多元醇、催化剂、发泡剂等复配成组合聚醚多元醇,用于制备硬质聚氨酯泡沫。1.在微波辅助加热条件下,以二甘醇醇解的PET饮料瓶为液化剂,甘油做助剂,浓硫酸催化液化木材,温度在135℃以上,能在短时间内使木材的液化率(WLR)达到99%以上。采用Design-Expert 7.1对木粉微波液化试验进行设计、结果分析和优化。得到单个因素对木材液化率的影响顺序是:温度>液固比>时间;交互作用下,对木粉液化率的影响顺序是:温度×液固比>时间×温度>时间×液固比。综合各个因素得到,木粉液化率与各操作变量之间数学模型可表示为:WLR%=-514.5044+0.8852×A+6.6359×B+4.7565×C+43.2323×D+0.0076×A+0.0025×AC-0.1000×AD-0.01583×BC-0.09083×BD-0.3000×CD-0.07628×A2-0.02195×B2-0.2199×C2-3.3858×D2。在给定的假设条件下,对木材液化进行表观动力学分析得到,木材液化为木材残渣率的二级动力学反应,Ea=1.78×105 J/mol,在T=423 K时,反应速率常数k=0.891 L2/(s·mol),指前因子A=0.891e50.28 (s·mol)·L-2。2.通过对液化产物进行分离分析,得到液化产物中水萃取部分和乙酸乙酯萃取部分的含量;对比分析液化剂、不同时间的液化产物和同一时间不同萃取部分的液化产物的GPC和HPLC-MS/MS曲线,得到时间对液化产物的相对分子质量(Mr)的影响、各个萃取物的Mr分布情况、木材中木质素和纤维素的分子碎片和裂解产物的Mr分布,其中木质素部分裂解产物的Mr在200400之间,纤维素裂解产物的Mr在10 000以上;有部分PET和木材成分的液化产物重新聚合生成的Mr也在10 000以上,且不溶于水。分析得到液化产物的羟值、酸值、黏度都随着时间的增加而增加;液化产物中水萃取部分随着液化率的升高而降低,而乙酸乙酯萃取部分和乙酸乙酯不溶部分随着液化率的升高而增加。3.选用液化率在为99.16%的液化产物为起始剂,MMC为环氧丙烷开环聚合的催化剂,通过改变环氧丙烷加入量制备出不同物性的木材基聚醚多元醇。分析得到随着环氧丙烷的加入量的增加得到木材基聚醚产物的羟值、酸值、粘度都有所下降,尤其是酸值和粘度下降较大;其相对分子质量分布变窄,热稳定性略有下降。红外图谱显示,羟基的吸收峰强度随着环氧丙烷的加入量而依次减小。用所制备出木材基聚醚多元醇和松香聚酯多元醇复配,采用一步法和异氰酸酯反应,合成了硬质聚氨酯泡沫塑料;测定泡沫的力学性能,并对泡沫塑料样品进行了FT-IR、SEM和TGA研究分析。结果表明随着木材基聚醚多元醇量由30%增加到70%,泡沫压缩强度从0.07下降到0.04MPa,但韧性增加;随着木材基聚醚多元醇的量的增加泡沫的孔径变大,孔壁变薄,密度下降,导致压缩强度降低;所有泡沫体系中都含有异氰酸酯的六元刚性环结构,提高了泡沫塑料的刚性与热稳定性。