摘 要

以环氧大豆油为基体，微晶纤维素填充材料，以不同微晶纤维素含量，在环氧大豆油/六氢苯酐/1-甲基咪唑固化体系通过热固化工艺制备微晶纤维素/环氧大豆油聚合物。在微晶纤维素含量分别为0%、0.5%、1%、1.5%、2%、2.5%的情况下，分别对微晶纤维素/环氧大豆油聚合物进行FTIR 分析、TG、力学性能实验、接触角测量等性能测试，分析微晶纤维素/环氧大豆油聚合物中不同微晶纤维素的含量对聚合物性能和结构的影响。实验结果显示：当微晶纤维素含量升高时，聚合物吸光强度会增加，固化交联程度增大，断裂伸长率减小，拉伸强度增大，疏水性增大；耐热性和透明度有所下降；微晶纤维素对环氧大豆油聚合物硬度影响较大，变化比较明显。

关键词：微晶纤维素；环氧大豆油；六氢苯酐；1-甲基咪唑；增强

Microcrystalline cellulose reinforced epoxy soybean oil polymer research

ABSTRACT

Epoxidized soybean oil as the substrate, microcrystalline cellulose filling materials, with different content of microcrystalline cellulose, in six hydrogen of benzene anhydride/epoxy soybean oil / 1 - methyl imidazole curing system through the thermal curing process preparation of microcrystalline cellulose/epoxy soybean oil polymer. In microcrystalline cellulose content were 0%, 0.5%, 1%, 1.5%, 1% and 2.5%, respectively, of microcrystalline cellulose/epoxy soybean oil polymer analysis of FTIR, TG, mechanical performance test, contact Angle measurement, such as the performance test, analysis of microcrystalline cellulose/epoxy soybean oil polymer in different microcrystalline cellulose content on the properties of polymer and the influence of the structure. Experimental results show that when the microcrystalline cellulose content increases, polymer suction light intensity increases, crosslinking curing degree increases, elongation at break decreases, and the tensile strength increases, hydrophobic increases; A drop in heat resistance and transparency; Microcrystalline cellulose of epoxy soybean oil polymer had a greater influence on the hardness, the obvious change.

Key words：microcrystalline cellulose; Epoxidized soybean oil; hexahydrophthalic anhydride；anhydride；1-methylimidazole；Strengthen.

目录

1 绪 论 - 1 -

1.1环氧大豆油及固化 - 1 -

1.1.1环氧大豆油 - 1 -

1.1.2环氧大豆的固化 - 2 -

1.2 微晶纤维素增强概论 - 4 -

1.2.1 微晶纤维素 - 4 -

1.2.2国内外微晶纤维素研究现状 - 5 -

1.3仪器分析原理 - 6 -

1.3.1力学性能测试 - 6 -

1.3.2红外光谱分析原理 - 7 -

1.3.3 热重分析原理 - 7 -

1.3.4 接触角 - 7 -

1.4研究的主要内容和方案 - 8 -

1.4.1研究目的 - 8 -

1.4.2研究内容 - 8 -

1.4.3研究思路 - 8 -

1.4.4研究方案 - 8 -

2 实验部分 - 9 -

2.1 使用样品及仪器 - 9 -

2.2试样的制备及性能测试 - 10 -

2.2.1傅里叶红外光谱（FTIR） - 10 -

2.2.2 热重分析法（TG） - 11 -

2.2.3 力学性能测试（Mechanical properties） - 11 -

2.2.4 接触角（contact angle） - 11 -

3 结果与讨论 - 11 -

3.1 傅里叶红外光谱（FTIR） - 11 -

3.2热重分析法 - 16 -

3.3 力学性能测试 - 18 -

3.4 接触角 - 20 -

结 论 - 22 -

致 谢 - 23 -

参考文献 - 24 -

1 绪 论

近年来, 资源和环境问题日益突出， 全球石油价格不断攀升，环境污染日益严重，人们环保意识显著增强, 利用天然可再生资源开发新型材料成为材料领域新的发展动向。我国正大力推进建设资源节约型、环境友好型社会的步伐。大力发展新型能源材料来缓解传统化石原料稀缺的压力是当今研究的热点与重点。植物油是一类重要的可再生资源，其固有的可生物降解性，低成本，实用性和社会有利优势，植物油广泛运用于新型材料。植物油是一种来源丰富的可再生资源，很早就在工业上得到应用。由植物油、多元醇和有机酸等制备的醇酸树脂广泛应用在油漆、涂料和油墨中。植物油还可用作增塑剂和增韧剂，例如环氧大豆油(ESO)目前是一种常用的聚氯乙烯增塑剂和稳定剂，在美国环氧大豆油大约占据了增塑剂市场15％的份额。

大豆油的产量处于世界各国的前列，大豆油主要是各种饱和与不饱和脂肪酸甘油三酯的混合物，每个分子含一个双键，很早就用作醇酸树脂涂料的原料。但是,植物油中天然存在的双键活性较弱,难以通过自由基反应而制备相对高的分子质量的聚合物,以往主要应用的是功能化的大豆油^[1]。

经环氧化的大豆油应用广泛，可应用在热稳定剂、润滑剂、增塑剂、复合抗氧剂、添加剂等方面。

1.1环氧大豆油及固化

1.1.1环氧大豆油