改性木质素制备无卤素阻燃剂的研究文献综述

 2022-07-14 05:07

文献综述

1引言

目前,生物质能源的开发利用随着煤炭、石油、天然气等化石资源的不断消耗,越来越受到人们的重视。生物质是一切直接或间接利用有机物形成光合作用的绿色植物。它包括植物、动物和微生物,以及它们的排泄物,但化石燃料除外。生物质能源是指太阳能用化学能的形式储存在生物体内的能量,植物在光合作用过程中形成的能量直接或间接地由生物质携带,可转化为常规的固态、液态及气态燃料,取之不尽、用之不竭。生物质能源是一种可再生能源,同时也是唯一一种可再生的碳源。随着国内外对生物质能源和替代石油产品的不断研究及其相关技术的开发应用,现已具备了大规模工业化生产的条件[1]。相关的行业内专家认为,作为石油替代产品的生物质能源,有希望成为中国未来的石油替代品,其不但不会威胁中国的粮食安全,还会促进中国的粮食生产,也极大地促进中国能源业的安全、稳定、高效的发展。

生物质资源是一种结构复杂的材料,主要由纤维素、半纤维素和木质素组成,以及少量的单宁酸、脂肪酸、树脂和无机盐。这种可再生的原材料具有很大的潜力,可用于发电和生产高附加值学品[2]。生物质能源作为一种新型可再生能源,与其他的化石能源相比,具有可再生性、环境污染低、储量丰富、安全、用途广泛等优点。在当前国际能源形势下,人们对生物质能源的需求日益增长。利用生物质生产生物柴油、生物燃料和乙醇正接近商业化。发展生物质能将在保障能源供应、降低对石油市场的依赖、稳定经济发展等方面发挥积极作用。

随着我国不断推进节能减排政策和进一步完善相关的规范,以及全球范围内不断提高绿色环保的要求,我们迫切地需要广泛的关注和应用综合性能优越的阻燃材料。目前,在中国,生物质阻燃材料仍然是一个新型的材料,相关的研究起步相对较晚,如何有机地集成不同生物质阻燃材料的机理,实现跨学科发展,深入探索其反应机理是未来发展的重点[3]。目前,有机磷杂环化合物是有机磷化学的研究热点,也是近期阻燃剂研究中较为活跃的领域之一。有机磷杂环化合物阻燃剂主要有五元环、六元环及螺环类化合物。近年来,以9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)为中间体的阻燃剂的合成及应用受到了极大的关注。DOPO无卤、毒性低、迁移性弱、阻燃性能持久,可作为添加型阻燃剂引入到线性聚酯、聚酰胺等多种高分子材料中,并在提高材料阻燃性的同时,保持其良好的物理机械性能,用作电子设备中的塑料、印刷电路板等。

2木质素

2.1木质素种类

2.1.1酶解木质素

酶解木质素(简称EHL)一种新型木质素,木质素是一种天然难以分解的复杂化合物,是植物的主要组成之一(其他主要是纤维素和半纤维素)。在自然界中木质素的分解主要依靠真菌进行,由真菌分泌胞外和胞内的酶(一种生物催化剂)可以将其中纤维素和半纤维素转化为单糖,并可进一步发酵成酒精或生产蛋白饲料等其它高附加值产品,这里剩余的酶解渣即所谓酶解木质素。

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