木质素/PVA发泡材料的制备及性能表征

目的 探究木质素/PVA发泡材料的制备工艺及性能优化。方法 采用控制单一变量和正交试验法对木质素、PVA溶液质量分数、甲醛、硫酸的制备工艺进行探索及优化。结果 单因素试验结果显示，木质素/PVA发泡材料的最佳工艺水平，PVA溶液的质量分数为9%，木质素用量为30%（文中所提用量均表示相对于PVA的质量，下同），甲醛用量为24%，硫酸用量为39%。正交试验结果显示，发泡材料的制备工艺最优组合，PVA溶液的质量分数为9%，木质素用量为20%，甲醛用量为40%，硫酸用量为47%。FTIR结果显示，木质素与PVA在适宜的条件下发生缩醛交联反应生成木质素/PVA发泡材料，但反应程度低，以在木质素苯环5位发生的取代反应为主。SEM显示，在不考虑各因素的相互影响下，各单因素木质素用量为30%，PVA溶液的质量分数为9%，甲醛用量为24%，硫酸用量为47%时所制备的发泡材料形成了较规则、均匀分布的泡孔或数目较多的孔隙结构。结论 各单因素用量对木质素/PVA发泡材料的性能有很大影响，4个因素对发泡材料性能影响的主次排序为木质素用量>PVA溶液的质量分数>硫酸用量>甲醛用量