生物基環(huán)氧類(lèi)增塑劑的合成及性能研究

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1、中國(guó)肄耄斜咎坼憲院學(xué)位論文萬(wàn)方數(shù)據(jù)學(xué)位論文作者指導(dǎo)教師姓名指導(dǎo)小組成員申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別專(zhuān)業(yè)名稱研究方向論文答辯日期陳潔周永紅研究員蔣劍春研究員蔣建新教授(北京林業(yè)大學(xué))聶小安研究員博士林產(chǎn)化學(xué)加工工程生物基高分子材料2015年6月◎中國(guó)·北京萬(wàn)方數(shù)據(jù)DissertationfortheDegreeCandidate：ChenJieSupervisor：AssociateSupervisor：Prof．NieXiao．a(chǎn)nAcademicDegreeAppliedfor：DoctorSpeciality：Che

2、micalProcessingEngineeringofForestProductsDateofDefence：June2015Degree--conferring--institution：ChineseAcademyofForestry萬(wàn)方數(shù)據(jù)匿名評(píng)閱論文論文編號(hào)中國(guó)林科院博士學(xué)位論文題目：生物基環(huán)氧類(lèi)增塑劑的合成及性能研究EnglishTitle：StudyontheSynthesisandPrope‘-rtiesofBio—。basedEpoxidePlasticizers專(zhuān)業(yè)：林產(chǎn)化學(xué)加工工程學(xué)

3、位論文答辯預(yù)定日期：2015年6月日通訊地址：北京頤和園后中國(guó)林科院研究生部，100091聯(lián)系電話：OlO一62889400；電子郵址：05zhangjinyu@163．tom萬(wàn)方數(shù)據(jù)獨(dú)創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是我個(gè)人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的研究成果，也不包含為獲得本研究生培養(yǎng)單位或其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書(shū)而使用過(guò)的材料。與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均己在論文中作了明確的說(shuō)明并表示謝意

4、。學(xué)位論文作者簽名：影ti皂日期：bI婷么月協(xié)日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書(shū)本學(xué)位論文作者完全了解中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院有權(quán)保留并向國(guó)家有關(guān)部門(mén)或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤(pán)，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編學(xué)位論文。(保密的學(xué)位論文在解密后適用本授權(quán)書(shū))學(xué)位論文作者繇酶泛．b，歲年6月沙多日導(dǎo)師簽名：掃，j年易月學(xué)位論文作者畢業(yè)聯(lián)系方式工作單位：中國(guó)林業(yè)科

5、學(xué)研究院林產(chǎn)化學(xué)工業(yè)研究所聯(lián)系電話：025．85482529電子郵件：chenjie_hi@126．corn通訊地址、郵編：南京市鎖金五村16號(hào)、210042西日萬(wàn)方數(shù)據(jù)摘要隨著人們對(duì)塑料制品的衛(wèi)生、環(huán)保及高性能等要求的日益提高，環(huán)保、安全、多功能化及專(zhuān)用化已成為增塑劑行業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)，開(kāi)發(fā)可替代傳統(tǒng)石油基鄰苯類(lèi)增塑劑的生物基環(huán)保增塑劑也已成為研究熱點(diǎn)。本研究以儲(chǔ)量豐富、價(jià)廉易得的木本油脂資源及腰果酚為原料，利用其天然結(jié)構(gòu)中的不飽和雙鍵、酚羥基等活性基團(tuán)，通過(guò)酯交換、Diels．Alder反應(yīng)、威廉姆遜

6、醚化反應(yīng)、烯烴環(huán)氧化反應(yīng)等改性手段，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)塑化效果好、增塑效率高、成本較低的新型油脂基環(huán)氧類(lèi)增塑劑產(chǎn)品，以期賦予制品良好的力學(xué)性能、熱性能、加工性及耐熱、耐久性等性能優(yōu)勢(shì)。研究了增塑劑產(chǎn)品對(duì)鄰苯類(lèi)增塑劑的替代效果，減少塑料助劑行業(yè)對(duì)石化產(chǎn)品的依賴。本研究為生物基環(huán)保型增塑劑的多元化及功能化發(fā)展提供了研究基礎(chǔ)和文獻(xiàn)支持，也為天然油脂資源的綜合利用開(kāi)辟了新途徑，具體的研究工作包括以下六個(gè)方面：1．制備了磷鎢雜多化合物相轉(zhuǎn)移催化劑，并對(duì)催化劑進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征。以白花果油脂肪酸甲酯環(huán)氧化為探針?lè)磻?yīng)，構(gòu)建長(zhǎng)碳鏈不飽和

7、化合物的無(wú)羧酸環(huán)氧化反應(yīng)體系。對(duì)環(huán)氧化反應(yīng)的主要影響因素進(jìn)行考察，通過(guò)正交試驗(yàn)確定最佳反應(yīng)條件為：催化劑類(lèi)型為2：l：4，雙氧水用量分別為5．679，雙氧水滴加速度為150ml／h，反應(yīng)時(shí)間為0．5h，乙酸乙酯溶劑用量為20m1，合成的環(huán)氧脂肪酸甲酯的環(huán)氧平均值達(dá)到4．67％。研究了過(guò)氧磷鎢酸鹽催化脂肪酸甲酯環(huán)氧化的動(dòng)力學(xué)，建立動(dòng)力學(xué)模型，計(jì)算反應(yīng)活化能，為進(jìn)一步研究不飽和長(zhǎng)碳鏈化合物的環(huán)氧化反應(yīng)提供理論依據(jù)。2．在第1部分研究的基礎(chǔ)上，以過(guò)氧磷鎢酸鹽為催化劑，通過(guò)無(wú)羧酸環(huán)氧化法合成橡膠籽油基環(huán)氧脂肪酸甲

8、酯增塑劑(EFj蝴E)。采用氣相色譜．質(zhì)譜聯(lián)用(GC．MS)及核磁共振氫譜(1HNMR)對(duì)中間產(chǎn)物及最終產(chǎn)物進(jìn)行分析和表征。將其與聚氯乙烯(PVC)共混成型，考察EFAME在軟質(zhì)PVC中的增塑性能及其對(duì)DOTP的替代效果。利用拉力試驗(yàn)機(jī)、邵氏硬度計(jì)、差熱掃描量熱儀、熱重分析儀、動(dòng)態(tài)熱機(jī)械分析儀及熱老化烘箱對(duì)塑化體系的機(jī)械性能、熱性能、加工性能、耐熱性及耐久性進(jìn)行分析和表征。結(jié)果表明，EFAME的加入可顯著降低PVC共混物的玻璃