本书结合国内外生物基材料的发展现状和趋势，全面系统地介绍了近年来基于农林生物质资源的生物基高分子材料研究的最新科研成果和应用技术，提出了许多新观点、新原理、新方法和关键应用技术。详细阐述了新型松香基聚合物、生物质酚醛树脂、木质素聚氨酯、生物质环氧树脂、油脂基聚合物热稳定剂、内塑化纤维素及复合材料、可降解木塑复合材料、橡实基复合材料、纤维素基生物医用材料、木质素基功能高分子材料和纤维素基热塑性弹性体等生物基高分子新材料的制备原理、工艺配方、合成过程、结构表征及应用等内容。
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前言
第1章 总论 1
1.1 概论 1
1.2 生物基单体 4
1.2.1 木质纤维素基单体 4
1.2.2 糖基单体 5
1.2.3 松香基单体 6
1.2.4 萜烯基单体 9
1.2.5 油脂基单体 10
1.2.6 糠醛(呋喃)基单体 11
1.3 生物基热固性树脂 13
1.3.1 生物质酚醛树脂 13
1.3.2 生物质聚氨酯 28
1.3.3 生物质环氧树脂 37
1.4 生物基复合材料 50
1.4.1 植物纤维/热塑性树脂复合材料 51
1.4.2 内塑化纤维素及复合材料 55
1.4.3 淀粉基复合材料 62
1.5 功能高分子材料 66
1.5.1 生物基药物缓释材料 66
1.5.2 紫外吸收材料 71
1.5.3 生物基弹性体材料 75
参考文献 80
第2章 新型松香基聚合物 115
2.1 松香基单体 115
2.1.1 单体制备过程 116
2.1.2 单体结构表征 116
2.1.3 聚合特性 119
2.2 松香-木质素基共聚物 122
2.2.1 大分子引发剂合成 122
2.2.2 松香-木质素基共聚物制备 126
2.2.3 性能分析 131
2.3 松香-聚己内酯共聚物 135
2.3.1 接枝型共聚物的合成 136
2.3.2 结构分析 137
2.3.3 可降解性及疏水性 140
2.3.4 生物相容性 140
2.4 松香基抗菌性聚合物 141
2.4.1 单体制备 141
2.4.2 共聚物制备 142
2.4.3 抗菌性能 143
2.5 松香-丙烯酸酯复合压敏胶乳液 143
2.5.1 制备方法 144
2.5.2 乳液性能 145
2.5.3 压敏胶应用 145
2.6 松香-纳米SiO2 光固化材料 147
2.6.1 光固化涂膜的制备 147
2.6.2 结构分析 147
2.6.3 涂膜性能 148
参考文献 149
第3章 生物质酚醛树脂 155
3.1 木质素酚醛树脂木材胶黏剂 155
3.1.1 合成反应 155
3.1.2 制备与性能 166
3.2 木质素酚醛泡沫材料 175
3.2.1 可发性木质素酚醛树脂 175
3.2.2 木质素酚醛泡沫生长机理 186
3.2.3 发性木质素酚醛树脂固化机理 192
3.2.4 泡沫材料制备与性能 199
3.3 腰果油增韧改性酚醛泡沫材料 205
3.3.1 腰果油分子组成及结构表征 205
3.3.2 腰果油改性可发性酚醛树脂 208
3.3.3 腰果油改性酚醛泡沫 217
参考文献 220
第4章 木质素聚氨酯 223
4.1 木质素基多元醇的制备 223
4.1.1 反应温度的影响 223
4.1.2 反应时间的影响 225
4.1.3 液固比的影响 225
4.1.4 催化剂的影响 227
4.1.5 木质素原料的影响 229
4.1.6 改性机理的研究 230
4.2 木质素多元醇的聚合与发泡 238
4.2.1 木质素聚氨酯制备技术 239
4.2.2 制备技术对凝胶含量的影响 241
4.2.3 制备技术对密度与压缩强度的影响 242
4.2.4 制备技术对储能模量的影响 244
4.3 木质素聚氨酯的结构与性能 247
4.3.1 交联密度与微观形态 247
4.3.2 力学性能 247
4.3.3 隔热保温性能 251
4.3.4 耐热性能 252
4.3.5 燃烧性能与阻燃处理 253
4.4 木质素聚氨酯的应用 255
参考文献 257
第5章 生物质环氧树脂 260
5.1 松脂基环氧树脂 260
5.1.1 合成方法 260
5.1.2 固化反应特征 267
5.1.3 固化物性能 276
5.1.4 有机硅包覆环氧树脂微胶囊 279
5.2 水性萜烯基环氧树脂/聚氨酯复合聚合物 287
5.2.1 水性萜烯基环氧树脂多元醇 287
5.2.2 水性萜烯基EP/PU复合体系溶液性质 301
5.2.3 水性萜烯基EP/PU复合体系交联反应 304
5.2.4 纳米纤维素改性水性萜烯基EP/PU聚合物 312
5.2.5 水性萜烯基EP/PU表面自清洁聚合物 322
5.3 天然酚类环氧树脂 348
5.3.1 腰果酚基环氧树脂 348
5.3.2 没食子酸基环氧树脂 362
5.3.3 漆酚基环氧树脂 365
5.4 木质纤维增强环氧树脂复合材料 371
5.4.1 木质纤维表面改性 372
5.4.2 木质纤维增强环氧树脂复合材料 383
5.5 生物质环碳酸酯及其衍生物 386
5.5.1 生物质环碳酸酯 386
5.5.2 生物质环碳酸酯季铵盐衍生物 389
5.5.3 生物质非异氰酸酯聚氨酯(NIPU) 396
5.5.4 POSS改性生物质NIPU 398
参考文献 402
第6章 油脂基聚合物热稳定剂 409
6.1 桐油基钙锌复合热稳定剂 409
6.1.1 桐酸基C21二元酸钙锌复合热稳定剂和桐油基C22三元酸钙锌复合热稳定剂 409
6.1.2 桐油基C22三元酸镧 421
6.1.3 含N元素多元酸的桐马酰胺基钙锌复合热稳定剂 424
6.1.4 具有多羟基及N元素的桐油基钙锌复合热稳定剂 432
6.2 苯氧磷酸酯蓖麻油源钙锌复合热稳定剂 438
6.2.1 制备及表征 438
6.2.2 性能分析 440
6.3 油脂/松脂基液体复合热稳定剂 442
6.3.1 油脂/松脂基液体钙锌复合热稳定剂 442
6.3.2 油脂基液体二元酸锌/钠复合热稳定剂 447
6.4 聚醚型多聚脂肪酸源钙锌复合热稳定剂 448
6.4.1 性能分析 448
6.4.2 应用研究 450
参考文献 453
第7章 内塑化纤维素及复合材料 455
7.1 纤维素离子溶液 455
7.1.1 制备方法 456
7.1.2 处理条件优化 456
7.1.3 流变性能 460
7.2 纤维素高级脂肪酸酯 464
7.2.1 合成方法 464
7.2.2 工艺条件 464
7.2.3 结构特征及理化性质 471
7.2.4 取代基链长的影响 477
7.3 内塑化纤维素材料 480
7.3.1 内塑化材料的制备 480
7.3.2 内塑化材料的性能 480
7.3.3 取代基链长的影响 487
7.4 纤维素基复合材料 494
7.4.1 制备方法 494
7.4.2 结构分析 494
7.4.3 材料性能 497
参考文献 510
第8章 可降解木塑复合材料 513
8.1 聚乳酸/木粉复合材料的增容改性 513
8.1.1 PLA-g-GMA的制备及表征 513
8.1.2 PLA-g-GMA增容PLA/WF复合材料 519
8.1.3 PCL-g-MAH的合成及表征 528
8.1.4 PCL-g-MAH增容共混材料的工艺 534
8.1.5 PCL-g-MAH增容共混材料的结构表征与性能 541
8.2 聚乳酸/乙酰化木粉复合材料的制备及性能 557
8.2.1 材料制备及力学性能 557
8.2.2 热学性能 558
8.2.3 表面能分析与微观形态 560
8.3 醋酸丙酸纤维素共混合金的制备及其性能 562
8.3.1 制备及工艺 562
8.3.2 性能表征 566
8.3.3 性能测试 570
参考文献 583
第9章 橡实基复合材料 585
9.1 橡实淀粉/聚乳酸复合材料 586
9.1.1 制备方法 586
9.1.2 性能表征 586
9.1.3 微观结构分析 589
9.1.4 热力学特征 589
9.2 油脂衍生物改性橡实淀粉/聚乳酸复合材料 591
9.2.1 性能表征 591
9.2.2 弯曲断面的微观特征 595
9.2.3 热力学特征 596
9.3 热塑性橡实淀粉/聚己内酯复合材料 597
9.3.1 制备方法 597
9.3.2 性能表征 597
9.3.3 分子结构特征 603
9.3.4 热力学特征 604
9.3.5 生物降解性能 607
9.4 橡实果壳/低密度聚乙烯复合高分子材料 608
9.4.1 制备方法 608
9.4.2 力学性能 608
9.4.3 微观结构分析 613
9.4.4 热力学特征 614
9.5 橡实全粉/聚乳酸复合材料 617
9.5.1 制备方法 617
9.5.2 力学性能 618
9.5.3 疏水性能和熔融流动性能 622
9.5.4 微观结构分析 623
9.5.5 热力学特征 624
9.5.6 生物降解性 628
参考文献 629
第10章 纤维素基生物医用材料 631
10.1 羟丙基纤维素-聚丙烯酸(HPC-PAA)纳米球药物载体 631
10.1.1 制备 631
10.1.2 体系温度对粒径的影响 633
10.1.3 体系pH对粒径的影响 634
10.1.4 HPC-PAA纳米微粒载药性能 635
10.1.5 体外细胞毒性测试 637
10.2 中空聚丙烯酸(PAA)载药纳米凝胶 638
10.2.1 制备 638
10.2.2 中空PAA纳米凝胶负载蛋白质药物性能研究 639
10.3 聚N-异丙基丙烯酰胺-聚丙烯酸(PNIPAm-co-PAA)微凝胶 641
10.3.1 制备 641
10.3.2 体系pH和温度对微凝胶的影响 641
10.3.3 纳米凝胶负载与释放药物性能的研究 642
10.4 金复合聚丙烯酸纳米近红外显影材料 644
10.4.1 制备 644
10.4.2 金-聚丙烯酸纳米复合材料的体外光学性能的研究 646
10.4.3 金-聚丙烯酸纳米复合材料的体内成像研究 647
10.5 磁性纳米复合微球核磁共振显影材料 648
10.5.1 制备与磁性性能 648
10.5.2 磁性纳米复合微球的体外药物负载、释放以及细胞毒性性能 649
10.5.3 磁性纳米复合微球的体内磁共振显影 649
10.6 纤维素基水凝胶材料 651
10.6.1 高机械性能羟乙基纤维素/聚丙烯酰胺复合水凝胶 652
10.6.2 木质素磺酸钠-聚丙烯酸/羟乙基纤维素复合水凝胶 657
参考文献 662
第11章 木质素基功能高分子材料 665
11.1 紫外吸收膜材料 665
11.1.1 制备方法 665
11.1.2 结构特征 665
11.1.3 材料性能 669
11.2 可生物降解材料 673
11.2.1 制备方法 673
11.2.2 结构特征 676
11.2.3 材料性能 679
11.3 热塑性弹性体 684
11.3.1 制备方法 685
11.3.2 结构特征 687
11.3.3 材料性能 697
11.4 磷吸附材料 703
11.4.1 制备方法 703
11.4.2 结构特征 703
11.4.3 材料性能 704
11.4.4 吸附机理 708
参考文献 711
第12章 纤维素基热塑性弹性体 714
12.1 纤维素/丙烯酸酯基热塑性弹性体 714
12.1.1 纤维素/丙烯酸酯基热塑性弹性体的制备 714
12.1.2 纤维素/丙烯酸酯基热塑性弹性体的结构 716
12.1.3 纤维素/丙烯酸酯基热塑性弹性体的性能 719
12.2 纤维素/松香基热塑性弹性体 726
12.2.1 纤维素/松香基热塑性弹性体的制备 726
12.2.2 纤维素/松香基热塑性弹性体的结构 728
12.2.3 纤维素/松香基热塑性弹性体的性能 731
12.3 纤维素/糠醛基热塑性弹性体 738
12.3.1 纤维素/糠醛基热塑性弹性体的制备 738
12.3.2 纤维素/糠醛基热塑性弹性体的结构 742
12.3.3 纤维素/糠醛基热塑性弹性体的性能 746
参考文献 755
京公网安备 11010102004214号