玉米秸秆酶解木质素的化学结构及在环氧树脂中的应用

doi:10.3969/j.issn.1000-565X.2016.11.005

华南理工大学学报（自然科学版） ›› 2016, Vol. 44 ›› Issue (11): 26-32.doi: 10.3969/j.issn.1000-565X.2016.11.005

玉米秸秆酶解木质素的化学结构及在环氧树脂中的应用

郑大锋¹ 李小康¹于凡哲² 陈然¹

1．华南理工大学化学与化工学院//制浆造纸工程国家重点实验室，广东广州 510640; 2．华南理工大学轻工科学与工程学院，广东广州 510640

收稿日期:2016-03-07 修回日期:2016-04-12 出版日期:2016-11-25 发布日期:2016-10-04
通信作者: 郑大锋( 1976-) ，男，博士，副教授，主要从事生物质资源开发利用研究． E-mail:33424925@163.com
作者简介:郑大锋( 1976-) ，男，博士，副教授，主要从事生物质资源开发利用研究．
基金资助:
国家重点基础研究发展计划项目( 2012CB215302) ; 国家自然科学基金资助项目( 21376100) ; 国家国际科技合作专项( 2013DFA41670)

Chemical Structure of Enzymatic Hydrolysis Lignin from Corn Stover and its Application in Epoxy Composite

ZHENG Da-feng¹ LI Xiao-kang¹ YU Fan-zhe² CHEN Ran¹

1.School of Chemistry and Chemical Engineering∥State Key Laboratory of Pulp and Paper Technology,South China University of Technology,Guangzhou 510640,Guangdong,China; 2.School of Light Industry and Engineering,South China University of Technology,Guangzhou 510640,Guangdong,China

Received:2016-03-07 Revised:2016-04-12 Online:2016-11-25 Published:2016-10-04
Contact: 郑大锋( 1976-) ，男，博士，副教授，主要从事生物质资源开发利用研究． E-mail:33424925@163.com
About author:郑大锋( 1976-) ，男，博士，副教授，主要从事生物质资源开发利用研究．
Supported by:
Supported by the National Program on Key Basic Research Project of China( 2012CB215302) ， the National Natural Science Foundation of China( 21376100) and the Program for International S&T Cooperation Projects of China( 2013DFA41670)

摘要/Abstract

摘要： 采用紫外光谱、红外光谱、元素分析、顶空气相色谱和电位滴定法研究了玉米秸秆酶解木质素的化学结构，发现酶解木质素芳香环上取代基较多，β-O-4 等结构断裂程度
不大，结构单元主要为H 型单元，甲氧基、酚羟基和羧基含量分别为6． 50%、0． 48% 和2． 46%．将此木质素与环氧树脂共混制备酶解木质素/环氧树脂复合材料，发现: 一定用量范围内的酶解木质素可提高复合材料的拉伸强度和弯曲强度; 木质素用量增大时，复合材料耐热性能提高; 温度为460℃时，掺2． 0%酶解木质素的环氧树脂复合材料的残余量为8． 3%，而纯环氧树脂的残余量为4． 4%．文中结果表明，酶解木质素可提高环氧树脂的力学性能和耐热性能，在环氧树脂中具有较好的应用前景．

关键词: 酶解木质素, 化学结构, 环氧树脂, 拉伸强度, 耐热性能

Abstract:

The chemical structure of the enzymatic hydrolysis lignin ( EHL) from corn stover was characterized by means of UV spectroscopy,infrared spectroscopy,elemental analysis,headspace gas chromatography and potentiometric titration.It is found that there exist more substituents in the aromatic ring of the EHL,and β-O-4 linkage is of lower fracture degree,and that,the main structural unit was H-type,and the methoxy group,phenolic hydroxyl group and carboxyl contents of the EHL are respectively 6.50%,0.48% and 2.46%.By mixing the lignin and the epoxy resin to prepare the EHL /epoxy resin composite,it can be concluded that the EHL within a certain dosage can improve the tensile strength and bending strength of the EHL /epoxy resin composite,and the heat resistance of the EHL /epoxy resin composite increases with the EHL dosage,and that at 460℃,the residual amount of the epoxy resin composite containing 2.0% EHL is 8.3%,while the residual amount of pure epoxy resin is only 4.4%.The above-mentioned results show that the EHL can improve the mechanical properties and heat resistance of epoxy resin significantly,so it has a good application prospect in epoxy resin composites.

Key words: enzymatic hydrolysis lignin, chemical structure, epoxy resin, tensile strength, heat resistance

郑大锋李小康于凡哲陈然. 玉米秸秆酶解木质素的化学结构及在环氧树脂中的应用[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2016, 44(11): 26-32.

ZHENG Da-feng LI Xiao-kang YU Fan-zhe CHEN Ran. Chemical Structure of Enzymatic Hydrolysis Lignin from Corn Stover and its Application in Epoxy Composite[J]. Journal of South China University of Technology (Natural Science Edition), 2016, 44(11): 26-32.

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玉米秸秆酶解木质素的化学结构及在环氧树脂中的应用

Chemical Structure of Enzymatic Hydrolysis Lignin from Corn Stover and its Application in Epoxy Composite

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