Formaldehyde-Free Method for Incorporating Lignin into Epoxy Thermosets

环氧树脂 热固性聚合物 木质素 预聚物 双酚A 材料科学 甲醛 动态力学分析 玻璃化转变 高分子化学 化学 有机化学 聚合物 复合材料 聚氨酯
作者
Shou Zhao,Xiangning Huang,Andrew J. Whelton,Mahdi M. Abu‐Omar
出处
期刊:ACS Sustainable Chemistry & Engineering [American Chemical Society]
卷期号:6 (8): 10628-10636 被引量:64
标识
DOI:10.1021/acssuschemeng.8b01962
摘要

A series of liquid and curable lignin-containing epoxy prepolymers were prepared for making renewable epoxy thermosets. First, lignin was modified to phenolated lignin (PL) in a solvent-free reaction. PL was subsequently co-oligomerized with salicyl alcohol (SA) in water without the use of formaldehyde to obtain fully bio-based polyphenols (PL-SA). Glycidylation of lignin-based polyphenols yielded exclusively liquid epoxy prepolymers without production of solid co-products. The liquid epoxy prepolymers (with lignin content up to 21 wt %) were curable with amine hardener (diethylenetriamine) to generate homogeneous thermosets, which required no epoxy co-prepolymer. The structural evolution from starting monomers to epoxy thermosets was followed by nuclear magnetic resonance and Fourier transform infrared spectroscopy. Compared to common syntheses in which lignin is glycidylated prior to being blended with epoxy co-prepolymers, the herein reported methodology conferred networks with increased α-relaxation temperature (106–114 vs 96 °C), storage modulus (1843–2151 vs 1828 MPa), cross-link density (8.2–16.0 vs 5.4 mmol/cm 3 ) and tensile properties (stress of 66.9–68.1 vs 28.7 MPa, and strain of 3.3–3.7 vs 1.4%). Moreover, bio-based thermosets exhibited comparable or superior thermomechanical properties to conventional bisphenol A (BPA)-based counterpart. By producing liquid-phase lignin-containing epoxy prepolymers, this study provides a formaldehyde-free method for incorporating lignin into epoxy thermosets without the need for additional co-prepolymers.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
噼噼啪啪完成签到 ,获得积分10
1秒前
1秒前
4秒前
了了发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
5秒前
枯木逢春完成签到 ,获得积分10
7秒前
8秒前
print发布了新的文献求助10
8秒前
mumu完成签到,获得积分10
9秒前
嘻嘻哈哈的应助被开放鹤轩采纳,获得30
9秒前
10秒前
wxl发布了新的文献求助10
10秒前
ZapZapZoom给糖豆的求助进行了留言
10秒前
oylf发布了新的文献求助10
11秒前
一直在思考中完成签到,获得积分10
12秒前
超帅秋双完成签到,获得积分10
12秒前
qqzhende发布了新的文献求助10
13秒前
14秒前
烦烦烦发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
16秒前
睿O宝宝O完成签到 ,获得积分10
16秒前
molihuakai的应助被wxl采纳,获得10
17秒前
大方的蓝发布了新的文献求助10
17秒前
小橘发布了新的文献求助10
17秒前
18秒前
独特元蝶的应助被SCO采纳,获得10
18秒前
科研通AI2S的应助被xx采纳,获得10
18秒前
18秒前
18秒前
科研通AI6.4的应助被大渡河采纳,获得10
18秒前
PASSl0N完成签到,获得积分10
18秒前
万万发布了新的文献求助10
18秒前
Time完成签到,获得积分10
19秒前
科研通AI6.2的应助被王王王采纳,获得10
19秒前
oylf发布了新的文献求助10
20秒前
知了完成签到 ,获得积分10
21秒前
23完成签到 ,获得积分10
21秒前
LMdaddy完成签到,获得积分10
25秒前
高分求助中
(应助此贴封号)通过应助OA文献获取积分 10000
Rosenblum, Global Change Biology 800
The Dawn of Philology 520
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 400
A primer on partial least squares structural equation modeling (PLS-SEM) (4th ed.) 310
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 内科学 物理 有机化学 化学工程 生物化学 复合材料 光电子学 细胞生物学 心理学 量子力学 催化作用 物理化学 电极
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7819273
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9347112
关于积分的说明 20539464
捐赠科研通 7411718
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3332264
关于科研通互助平台的介绍 2478366
邀请新用户注册赠送积分活动 2351981