生物质材料合成环氧沥青(国家自然科学基金)

申请代码 受理部门 收件日期 受理编号 检查保护 国家自然科学基金国家自然科学基金 申申 请请 书书 资助类别 亚类说明 附注说明 项目名称 申 请 者 电话 依托单位 通讯地址 邮政编码 单位电话 电子邮件 申报日期 2006 年 3 月 1 日 国家自然科学基金委员会 您现在不能检查保护文档或打印文档 请根据以下三个步骤操作 您现在不能检查保护文档或打印文档 请根据以下三个步骤操作 1 如果您是如果您是 Word2000 或以上版本用户 请把或以上版本用户 请把 Word 宏的安全性设为宏的安全性设为 中中 方法方法 Word 菜单菜单 工具工具 宏宏 安全性安全性 安全级安全级 设置为设置为 中中 如果您是如果您是 Word97 用户 继续执行以下步骤用户 继续执行以下步骤 2 关闭本文档 重新打开本文档关闭本文档 重新打开本文档 3 点击点击 启用宏启用宏 按钮 即可开始填写本文档或打印了按钮 即可开始填写本文档或打印了 国家自然科学基金申请书 第 2 页 版本 1 003 888 基本信息基本信息 7IeOqrU 姓名 夏建陵 性别女 出生 年月 1958 年 8 月民族回族 学位硕士职称研究员主要研究领域森林化学 电话 025 电子邮件 xiajianling 传真 025 个人网页 工作单位中国林业科学研究院 林产化学工业研究所 申申 请请 者者 信信 息息 在研项目批准号 名称 中国林业科学研究院 代 码 联系人秦全胜 电子邮件 qqsh 依托单位信息依托单位信息 电话 010 网站地址 单 位 名 称代 码 重庆交通科研设计院 合作单位信息合作单位信息 在此录入修改 项目名称 生物质材料合成环氧沥青复合材料及其结构与性能的研究 资助类别面上项目 亚类说明自由申请项目 附注说明 申请代码C 森林化学 基地类别 预计研究年限2006 年 1 月 2008 年 12 月研究属性应用基础研究 项项 目目 基基 本本 信信 息息 摘摘 要要 限限 400400 字字 环氧沥青混凝土为强度高 耐候性和耐腐蚀性好的路面材料 美国 60 年代 就用于高强路面的铺装 因环氧体系与沥青体系不相容这一技术壁垒 国内至今不能生产 该材料 但需求量与日俱增 南京长江二桥 三桥及润扬大桥等桥面铺装均采用美国的材 料 近年来国内对环氧沥青混凝土铺装工程研究较多 但对其制备研究未见报道 本研究 目的是以生物质资源等为原料创新合成环氧树脂分散到沥青中的绿色化学品相容剂 探求 环氧沥青混合与固化反应机理 筛选使环氧沥青固化体系力学性能及可操作性均佳的固化 剂 通过对环氧沥青混凝土材料性能研究 找出提高路面的抗车辙能力 低温变形能力以 及耐久性的途径 本研究关键是绿色化学品相容剂的合成并解决石油沥青和环氧树脂的相 容性问题 探讨固化剂的结构对固化体系性质的影响 探讨环氧树脂 石油沥青互穿网络结 构对固化体系性质的影响 本研究对于打破国外技术垄断 促进优质环保高强度路面材料 在我国应用具有重要的指导意义 关关 键键 词词 用分号分开 最多 5 个 生物质资源 环氧沥青混凝土 相容剂 结构与性能 国家自然科学基金申请书 第 3 页 版本 1 003 888 项目组主要项目组主要成成员员 注 项目组主要成员不包括项目申请者 国家杰出青年科学基金类项目不填写此栏 编号姓 名出生年月性别职 称学 位单位名称电话电子邮件项目分工 每年工 作时间 月 1 聂小安 1966 2 8 男副研究员博士 中国林业科学研究院林产化 学工业研究所 025 niexiaoan 结构与性能 的研究 6 2 陈仕周 1965 7 19 男研究员博士重庆交通科研设计院 023 chenshizhou ccrdi cmhk com 环氧沥青混 凝土性能 6 3 曹雪娟 1979 12 9 女 助理研究 员 硕士重庆交通科研设计院 023 caoxuejuan ccrdi cmhk com 环氧沥青混 凝土分析 8 4 黄坤 1982 04 21 男硕士生学士 中国林业科学研究院林产化 学工业研究所 025 maotsedong 合成和微观 构相的研究 10 5 在此录入修改 6 在此录入修改 7 在此录入修改 8 在此录入修改 9 在此录入修改 总人数高级中级初级博士后博士生硕士生 531 1 说明 高级 中级 初级 博士后 博士生 硕士生人员数由申请者负责填报 含申请者 总人数自动生成 国家自然科学基金申请书 第 4 页 版本 1 003 888 经费申请表经费申请表 金额单位 万元 科目申请经费备注 计算依据与说明 一一 研究经费研究经费23 3000 1 科研业务费7 3000 1 测试 计算 分析费2 3000 电子显微镜试验 小角 X 射线衍射试验 傅里叶 红外试验 材料力学性能测试等 2 能源 动力费1 5000水 电费等 按投入 2 间实验室 3 会议费 差旅费1 7000 按 4 5 人次 平均差旅费用为 2500 3000 元 人次 会务费 800 元 人次 4 出版物 文献 信息传播费1 3000资料费 论文版面费 专利申请费 5 其它0 5000与合作单位交流 通讯费等 2 实验材料费4 5000 1 原材料 试剂 药品购置费4 0000原材料 化学试剂 专业玻璃仪器等 2 其它0 5000原材料采集 运输及其它不可预见费 3 仪器设备费4 2000 1 购置3 5000购置气相色谱仪一台及配件 2 试制0 7000自制材料力学试验辅助配件 4 实验室改装费0 3000按实验要求调整改造实验室费用 5 协作费7 0000合作单位研究经费 二二 国际合作与交流费国际合作与交流费2 0000 1 项目组成员出国合作交流2 0000按 1 人次出国参加国际会议或进行学术计术交流 2 境外专家来华合作交流 三三 劳务费劳务费3 2000研究生劳务费等 四四 管理费管理费1 5000房屋占用费及大型仪器使用费等 按 5 计 合合 计计30 0000 国家其他计划资助经费0 0000 其他经费资助 含部门匹配 0 0000 与本项目相关的 其他经费来源 其他经费来源合计其他经费来源合计0 0000 国家自然科学基金申请书 第 5 页 版本 1 003 888 报告正文报告正文 查看报告正文撰写提纲 一 一 立项依据与研究内容 立项依据与研究内容 4000 80004000 8000 字 字 1 1 项目的立项依据项目的立项依据 附主要的参考文献目录附主要的参考文献目录 环氧沥青是将环氧树脂加入沥青中 经与固化剂发生固化反应 形成不可逆的 固化物 其固化反应使沥青从热塑性转变为热固性 因此环氧沥青具有比普通沥青 优异得多的物理 力学性能 如高强度 优良的抗疲劳性能 良好的耐久性及抗老 化性能等 1 通常再加入一定量石料组成环氧沥青混凝土 欧美国家对这种高性能的材料早在 20 世纪 60 年代就开始进行研究 并已得到 广泛应用 如 1967 年美国旧金山的 San Meteo Hayard 大桥 1980 年澳大利亚建 造的 West Gate 大桥 法国的 Blois 公路路面 卡塔尔首都机场道面防滑层等都采 用了这种环氧沥青混凝土 由于这种沥青混凝土配制技术难度较大 在国外多属专 利而不予公开 2 随着我国经济的发展 桥梁道路建设对于建筑材料的性能要求也 越来越高 这种新型材料的需求量势必越来越大 2000 年 9 月 我国的南京长江 二桥桥面铺装 5 2004 年 7 月 润扬大桥钢桥面铺装 6 2005 年 7 月 南京长 江三桥桥面铺装均使用美国进口环氧沥青混凝土材料 通车至今路面质量精良 无 病害产生 其铺装层可以满足 15 年内无大修的要求 具有一次固化后再次加热也 不会软化的特性 其抗拉强度和延伸率远远优于普通沥青 7 如果国产材料能够取 代进口 按照一座普通大桥使用 4000 6000 吨材料计 每吨材料 2 万元 十座桥就 可为我国节约外汇 10 亿元 直接将环氧树脂和固化剂加入沥青中 是不能形成高强度材料的 因为环氧树 脂与石油沥青不能相互溶解 不仅如此 石油沥青还起着阻隔作用 妨碍环氧树脂 形成胶结强度 因此需要一种相容剂来帮助环氧树脂与石油沥青互溶 这样才能使 环氧沥青混合料具备固化成实用材料的条件 国内该项研究基本处于起步阶段 对 进口环氧沥青混凝土的性质和铺装技术的研究比较多 1992 年 上海市政工程管 理处和同济大学吕伟民老师等人联合对环氧沥青混凝土材料进行了研究 1994 年 在上海龙吴路石龙路口进行了试验路的铺筑 3 但由于受到相容剂和固化剂等材料 的限制 95 年后没有进行更深入的研究和更广泛的应用 目前国内对环氧树脂与 固化剂的研究已经飞速发展 但环氧树脂和沥青的相容性仍没有解决 还没有自主 开发出一种环保的相容剂 因此大大阻碍了环氧沥青混凝土的研究与应用 2005 年南京大学王治流 4 教授用红外光谱法对进口环氧沥青在固化前 后化学基团的变 化作了跟踪分析 得出的结论是进口环氧沥青使用的固化剂是二元酸酐 脂肪酸是十分廉价的生物质资源 其价格仅 4000 元 吨左右 而且原料来源 丰富 由于它们的高附加值产品品种不多 就使得其经济效益远没充分发挥出来 如何利用我国丰富的生物质资源合成出质优价廉且开拓市场应用领域的新材料的 探索性研究 是本课题需要解决的一个重要问题 21 世纪化学发展的核心问题是 绿色化学的发展 这是化学研究的前沿 它的特点就是通过化学转化获取新物质 的过程中充分利用每一个原料的原子 实现 零排放 如何合成可用于环氧沥青 混凝土的绿色化学品是本课题需要解决的另一个重要问题 本项研究着眼于 创 国家自然科学基金申请书 第 6 页 版本 1 003 888 新 绿色 两原则展开 以我国丰富的生物质资源等为原料合成环氧树脂均匀 分散到沥青中的绿色化学品相容剂 探索环氧沥青混合与固化反应机理 筛选使 环氧沥青固化体系力学性能及可操作性均佳的固化剂 通过对环氧沥青混凝土材 料性能研究 找出提高路面的抗车辙能力 低温变形能力以及耐久性的途径 本 研究关键是绿色化学品相容剂的合成并解决石油沥青和环氧树脂的相容性问题 探讨环氧树脂 石油沥青互穿网络的结构对固化体系性质的影响 本研究对于打破 国外技术垄断 促进优质 环保 高强度路面材料在我国应用具有重要的指导意 义 1 Bild S Contribution to the Improvement of the Durability of Asphalt Pavement on Orthotropic Steel Bridge Decks Achen RWTH Achen 1985 2 Modified asphalt epoxy resin composition USP4 499 215 3 沥青混凝土材料的研究工作报告与研究报告 上海市市政工程管理处 同济大学道路与 交通工程系 4 王治流 红外光谱法对环氧沥青固化机理的研究 高分子材料科学与工程 2005 5 5 朱吉鹏 陈志明等 东南大学学报 自然科学版 2004 7 34 515 517 6 王晓 程刚等 东南大学学报 自然科学版 2001 11 31 1 4 7 吕伟民 石油沥青 1995 1 5 2 2 项目的研究内容 研究目标项目的研究内容 研究目标 以及拟解决的关键问题 以及拟解决的关键问题 研究内容研究内容 1 1 环氧沥青体系相容性的研究 环氧沥青体系相容性的研究 a 以脂肪酸或木质素等生物质材料及其它试剂为原料 选择不同极性和不同结构 的原料 合成使环氧树脂均匀分散到沥青中的相容剂 b 探讨所合成的不同品质的相容剂在环氧树脂和沥青两相的相容效果 通过电子显 微镜或粒度仪观察环氧树脂相在沥青相中分布粒径的大小来判断环氧沥青体系的相容 效果 制备质优价廉的相容剂 2 2 固化剂对环氧沥青体系结构与性能影响的研究 固化剂对环氧沥青体系结构与性能影响的研究 环氧沥青固化体系的物理力学性能及可操作性很大程度上取决于固化剂的性质 a 通过选择固化剂种类 用量 促进剂 固化温度等因素 探讨其对环氧沥青体 系性能的影响 b 通过测定环氧沥青体系可操作期 环氧沥青固化网络体系抗拉强度 断裂延伸率 吸水率等性能 对不同固化剂的固化效果进行评价 3 3 环氧树脂 环氧树脂 沥青互穿网络体系的结构与性能研究沥青互穿网络体系的结构与性能研究 国家自然科学基金申请书 第 7 页 版本 1 003 888 a 制备环氧树脂 石油沥青互穿网络体系 利用电子显微镜和小角 X 射线衍射法等 分析手段 研究观察该互穿网络体系的微观结构 b 通过测定体系的玻璃化转变温度 红外光谱 力学性能等研究材料的互穿效果 并且为 1 和 2 部分内容的研究提供理论指导 4 4 环氧沥青混凝土体系性能研究环氧沥青混凝土体系性能研究 通过环氧沥青混凝土的劈裂拉伸试验 研究各种因素对其力学性质的影响 通过 蠕变试验 研究其抗变形能力 通过车辙试验 研究其高温性能 通过弯拉试验 研 究其柔韧性 通过疲劳试验 研究其疲劳寿命 研究目标研究目标 以脂肪酸或其它生物质材料合成出使环氧树脂均匀分散到沥青中的相容剂 研究环氧树脂 石油沥青互穿网络体系结构与性能的关系 通过对环氧沥青混凝土材料性能研究 为该材料国产化提供理论指导 拟解决的关键问题拟解决的关键问题 合成使环氧树脂均匀分散到沥青中的相容剂 解决石油沥青和环氧树脂的相 容性问题 找出环氧树脂 石油沥青互穿网络体系形成的必要条件 3 3 拟采取的研究方案及可行性分析 拟采取的研究方案及可行性分析 研究方法研究方法 1 采用加成或取代反应 通过选择脂肪酸或木质素等生物质材料及其它 合成环 氧树脂均匀分散到石油沥青中的相容剂 通过电子显微镜或粒径仪等测定沥青中环氧 树脂的分散效果 选择最佳相容剂 基于环氧树脂与石油沥青需在高温搅拌并预固化 但又需要一定的铺摊操作 期 从而选择不同固化剂与环氧树脂固化 测定环氧树脂与固化剂体系初始粘度变化 率 固化物的拉伸强度 断裂延伸率 吸水率等指标 确定固化剂的品质和种类 通过选择环氧树脂 固化剂 相容剂和石油沥青等原料配比 反应温度 反 应时间等因素 进行互穿网络试验 通过测定体系的玻璃化转变温度 红外光谱 力 学性能等研究材料的互穿效果 通过环氧沥青混凝土的劈裂拉伸试验 研究各种因素对其力学性质的影响 通过蠕变试验 研究其抗变形能力 通过车辙试验 研究其高温性能 通过弯拉试验 研究其柔韧性 通过疲劳试验 研究其疲劳寿命 国家自然科学基金申请书 第 8 页 版本 1 003 888 技术路线技术路线 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 I PN 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 X不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 不 可行性分析可行性分析 1 1 生物质资源利用是 21 世纪中国乃至世界引人注目的重要课题 它关系着人 类的生存和发展 深入开展可再生林业生物质资源的高效 高附加值绿色化学加工技 术的研究 结合资源自身特点从事课题研究 对于缓解资源矛盾 改善和保护生态环 境 促进国民经济可持续发展 提高我国可再生资源的利用率和利用价值均起着极其 重大的作用 以脂肪酸及木质素等生物质资源研制环氧树脂均匀分散到沥青中的相容 剂更显资源优势和价格优势 国家自然科学基金申请书 第 9 页 版本 1 003 888 2 本课题组从事以生物质材料制备新型环氧树脂和固化剂多年 已负责完成国 家自然科学基金项目 桐油成分的单离及其反应特性的研究 环氧树脂体系 引入丙烯海松酸和桐酸结构与性能研究 及以第一专利人获得国家发明专利一项 由桐油制备低分子聚酰胺的方法 专利号 ZL9 7 作为项目第一参加人完成国 家自然科学基金项目 松香环氧树脂 松节油聚氨酯互穿网络结构与性能研究 合作单位主持或主研的多项桥面铺装材料与技术研究等课题均为本研究奠定了成功的 基础 目前无论是深入理论研究还是新产品开发均迫切需要该申请项目的理论指导 3 合成相容性优的环氧树脂 石油沥青体系的相容剂是本研究的基础 目前该 项研究已在进行中 为该申请课题顺利进行提供了先决条件 4 本所的林业局重点实验室和合作单位的实验室已具备进行此研究的实验条件 和部分性能测试条件 4 4 本项目的特色与创新之处 年度研究计划及预期研究结果 本项目的特色与创新之处 年度研究计划及预期研究结果 本项目的特色与创新之处本项目的特色与创新之处 以生物质材料等为原料创新研制具有自主知识产权的绿色化学品环氧沥青相容剂 据此开发环氧沥青混凝土材料体系 使其具有可操作时间长 强度高 高低温性能优 异并且价格低廉等特点 打破国外的技术垄断 年度研究计划年度研究计划 2007 年度 1 更进一步的资料搜集与调研工作 掌握最新的行业研究进展和动态 2 完成环氧树脂 石油沥青相容剂的合成 3 对所合成的相容剂进行相容性的评价 4 完成环氧树脂 石油沥青相容剂的合成论文 1 篇 2008 年度 1 研究固化剂种类 用量 促进剂 固化温度等因素对环氧沥青体系性能的影响 2 研究环氧沥青体系可操作期 环氧沥青固化网络体系抗拉强度 断裂延伸率 吸水率等性能 对不同固化剂的固化效果进行评价 3 研究环氧树脂 石油沥青互穿网络体系结构与性能 4 完成环氧树脂 石油沥青互穿网络体系的结构与性能研究论文 1 2 篇 2009 年度 1 完成环氧沥青混凝土体系性能研究 国家自然科学基金申请书 第 10 页 版本 1 003 888 2 对本体系应用于高强度路面可能性和适用性探索研究 3 完成环氧沥青混凝土的性能研究论文 1 2 篇 4 适时申请国家发明专利 1 项 5 撰写结题报告 申请结题 预期研究结果预期研究结果 合成环氧树脂 石油沥青相容剂 对所合成的相容剂进行相容性的评价 环氧树脂 石油沥青互穿网络体系的结构与性能研究及环氧沥青混凝土体系性能研究 为优质 环保 高强度的环氧沥青混凝土路面材料在我国应用提供重要理论和应用基础 并为 路面材料的开发和利用提供一种新型可再生资源 预计可公开发表研究论文 3 5 篇 申请国家发明专利 1 项 二 研究基础与工作条件 二 研究基础与工作条件 1 1 工作基础工作基础 近年来 本项目组在松香和桐油领域进行了大量的应用基础研究工作和新产品开 发工作 完成了十几项国家级和部省级研究课题 开发出具有自主知识产权的以桐油 为基本原料的环氧树脂固化剂新产品数种 并已实现产值约三千万元 利润约 400 万 元 课题申请人已负责完成国家自然科学基金项目 桐油成分的单离及其反应特性的 研究 环氧树脂体系引入丙烯海松酸和桐酸结构与性能研究 以第一专利人 获得国家发明专利 由桐油制备低分子聚酰胺的方法 专利号 ZL9 7 及作为项目 第一参加人完成国家自然科学基金项目 松香环氧树脂 松节油聚氨酯互穿网络结构 与性能研究 合作单位主持或主研了多项科研开发项目 并获国家科技进步二等 奖和三等奖各一项 交通部科技进步一等奖 1 项 重庆市科技进步三等奖 现正主持 西部大开发项目 桥面铺装材料与技术研究 和重庆市重点科研项目 隧道内高性能 沥青路面的研究 等课题 已经结题 此处是否删除 以上应用基础研究和开发 工作均为本项目的顺利进行奠定了扎实的基础 2 2 工作条件工作条件 本课题组现有常规有机合成的仪器及微机控制电子万能 拉力 试验机 是本项 目常规合成和分析不可少的仪器 本研究还将利用国家林业局林产化学工程开放实验 室进行 如气 红联用仪 高压液相色谱仪 质谱仪 原子吸收仪 气相 液相色谱仪 热分析仪 高低温实验箱等设备 部分应用性测试可到合作单位或东南大学分析测试 中心进行 3 3 申请人简历申请人简历 夏建陵夏建陵 研究员 硕士生导师 1981 年毕业于南京大学化学系 1987 年毕业于南京林业大 学森林化学系 获工学硕士学位 1987 年至今在中国林科院林产化工研究所工作 国家自然科学基金申请书 第 11 页 版本 1 003 888 2003 年被中国林科院高新所首批聘为专家 1996 年任副研究员 2004 年任研究员 多年来主要从事桐油 松香等生物质资源改进高分子合成材料性能的研究 已完 成或正在完成国家 部省级科研项目十四项 以第一专利人获得国家发明专利一项 实用新型专利一项 2004 年获得 中国科学技术发展基金会茅以升科技教育基金委员 会 2003 年度茅以升科学技术奖 木材科研专项奖 目前主要从事以生物质资源及石 化产品为原料研究和开发环氧树脂及固化剂新产品 夏建陵研究员承担的与申请项目有关的科研项目及完成情况一览表 序 号 来源及 项目编号 项目名称起止 年月 本人 职责 进展及完成情况及说明 1 国家自然科 学基金 桐油成分的单离及其 反应特性的研究 98 01 00 12 项目负 责人 已按计划结题 发表基金 标注研究论文 3 篇 EI 收 录一篇 2 国家自然科 学基金 松香环氧树脂 松节 油聚氨酯互穿网络结 构与性能研究 00 01 02 12 第一参 加人 已按计划结题 发表基金 标注研究论文 4 篇 EI 收 录三篇 参加国内学术会 议 2 次并口头发言 3 江苏省基金 BK 3 FRP 在土木工程 中的应用研究 环氧 树脂碳纤维胶粘剂的 研究 00 10 02 10 第一参 加人 已按计划结题 按计划研 制成环氧树脂碳纤维胶 研制产品已进入市场 由 此新增产值 3300 万元 新 增利税 220 万元 4 国家自然科 学基金 环氧树脂体系引入丙 烯海松酸和桐酸结构 与性能研究 03 01 05 12 项目负 责人 已按计划结题 已发表研 究论文 3 篇 其中基金标 注 2 篇 已录用一篇 正 在撰写一篇 参加国内学 术会议 2 次 并口头发言 5 科技部科研 院所专项资 金项目 低粘度低分子聚酰胺 产品开发与应用 04 01 06 06 项目负 责人 按计划进行中 已完成产 值 2000 万元 利润 200 多 万元 已发表及录用研究论文 20 篇 授权国家发明专利 1 项 其中与本研究项目密切相 关的主要研究论文和专利如下 1 夏建陵 李恒 聂小安 王定选 丙烯海松酸 C 36 二聚脂肪酸混合物合成 环氧树脂研究 林产化学与工业 2005 25 3 43 45 2 夏建陵 孙小梅 王定选 环氧树脂聚酰胺网络体系性能研究 热固性树脂 2005 25 6 14 17 3 商士斌 夏建陵 黄焕 王定选 松香基环氧树脂 松节油聚氨酯 IPN 结构 与性能研究 林产化学与工业 2004 增刊 33 36 4 夏建陵 聂小安 张燕 陈瑶 新型聚酰胺 环氧树脂固化体系的性能研究 国家自然科学基金申请书 第 12 页 版本 1 003 888 热固性树脂 2004 5 27 28 5 夏建陵 商士斌 黄焕 丙烯酸改性松香基环氧固化体系性能的研究 热固 性树脂 2002 22 6 1 5 6 夏建陵 商士斌 黄焕 丙烯酸改性松香基环氧树脂的合成研究 林产化 学与工业 2002 22 4 15 18 7 夏建陵 黄焕 王定选 桐酸甲酯改性酚醛胺的合成与性能研究 粘接 2001 22 4 1 3 8 夏建陵 黄焕 王定选 桐酸甲酯酚类加成物的合成及表征 粘接 2000 21 6 1 3 9 夏建陵 黄焕 王定选 桐酸甲酯的自动氧化与聚合反应的研究 林产化学 与工业 2000 20 4 25 29 10 夏建陵 王定选 聂小安 杨小华 由桐油制备低分子聚酰胺的方法 发明 专利说明书 专利号 ZL9 7 在本项目中为项目负责人 负责研究方案的设计 实施及研究环氧树脂 石油沥青 互穿网络体系结构与性能 主要报告以及部分论文和专利的撰写或指导撰写等工作 聂小安聂小安 副研究员 1988 年 1991 年在南京林业大学攻读硕士学位 1997 年 6 月毕业于 中国林业科学研究院 获工学博士学位 1997 年至今 在中国林业科学研究院林产化 工研究所工作 主要从事环氧树脂及固化剂的理论研究及其产业化工作 2004 年作为 副主持从事生物质能源研究工作 作为项目主持已完成林业部林产化学工程重点开放 性实验室基金项目一项 江苏省应用基础研究项目一项 作项目主体完成了国家林业 局重点项目一项 参加了国家自然科学基金项目一项 作为项目副主持正在负责国家 十五攻关项目一项 申报专利二项 发表研究论文 23 篇 其中与本研究项目密切相关 的主要研究论文如下 1 聂小安 王定选 母永法 裴文军 油脂合成 C22 二元酸及三元酸的研究 林化科技通讯 2000 34 2 3 8 2 聂小安 桐油基可挠性环氧树脂的中试及其性能的研究 林化科技通讯 2001 35 1 14 16 3 聂小安 棉籽油及油脚合成汽车涂料固化剂原理的研究 林产化学与工业 2001 21 3 42 46 在本项目中为主要参加人 负责环氧沥青体系性能的研究工作 陈仕周陈仕周 国家自然科学基金申请书 第 13 页 版本 1 003 888 研究员 2005 年毕业于东南大学 获工学博士学位 2000 年至今在重庆交通科研 设计院院属企业重庆智翔铺道技术工程有限公司任总经理 国务院政府津贴专家 交 通科技英才 主要研究领域及学术专长 道路沥青路面材料研究 桥面铺装材料与 技术研究 1991 年 3 月 1995 年 4 月 作为主研人员参加国家科技攻关 沥青及沥 青混合料路用性能研究 课题研究工作 85 403 02 01 该课题研究成果于 1997 年 获交通部科技进步奖一等奖 1998 年获国家级科技进步奖二等奖 获奖人名单为周进 川 陈仕周 贾渝 吴光蓉 2001 年主持 隧道内沥青路面铺装技术研究 课题工作 2004 年获得中国公路学会科技进步奖三等奖 获奖人名单为李祖伟 陈仕周 钟宁 陈辉强 牟建波 目前已完成两座实体隧道路面工程施工 2002 2005 年主持国家西 部大开发研究项目 桥面铺装材料与技术研究 该项目达到国际先进水平 在本项目中为主要参加人 负责环氧沥青混凝土结构与性能的研究 负责撰写环 氧沥青混凝土的性能研究论文等工作 曹雪娟曹雪娟 助理工程师 2004 年毕业于四川大学 获工学硕士学位 2004 年至今在重庆交通 科研设计院院属企业重庆智翔铺道技术工程有限公司工作 主要从事道路沥青路面材 料及桥面铺装材料的研究 在本项目中为主要参加人 负责环氧沥青混凝土性能测试工作 黄坤黄坤 在读硕士研究生 2004 年 7 月毕业于武汉大学 获理学学士学位 2005 年 9 月至 今就读于中国林业科学研究院林产化学工业研究所 从事油脂的化学与利用研究 在本项目中为主要参加人 负责环氧沥青体系相容剂合成及性能测试等方面的研 究工作 4 4 承担科研项目情况承担科研项目情况 作为项目负责人正在承担国家科技部科研院所技术开发研究专项资金项目 项目 编号 2004EG 低粘度低分子聚酰胺产品开发与应用 实施时间 2004 年 01 月 2006 年 06 月 经费 85 万元 申请人在该项目中负责低粘度低分子聚酰胺产品研制 生产 性试验 产品应用推广及项目鉴定等工作 该项目已进入产品应用推广阶段 2004 2005 年已实现产值 2000 万元 利润 200 万元 5 5 完成自然科学基金项目情况完成自然科学基金项目情况 申请者负责的前一个已结题的自然科学基金项目名称 环氧树脂体系引入丙烯海 松酸和桐酸结构与性能研究 项目编号 项目起止时间 2003 01 2005 12 已圆满完 成研究计划 进行验收 本项目研究环氧沥青混凝土结构与性能 是比已结题项目环 氧树脂固化剂结构与性能研究更深入一步的工作 为已结题工作的延续 项目研究工作总结摘要 松香 桐油是我国主要林产品 本研究利用桐油中桐酸共轭三键易于发生加成反 应的特点 将桐油经酯交换反应得到桐酸甲酯 再与顺丁烯二酸酐加成 合成了桐酸 甲酯酸酐 MeMA 并将 MeMA 与二乙烯三胺 三乙烯四胺及自制多胺反应合成了三种 低分子桐马聚酰胺 利用松香 D A 反应产物丙烯海松酸 APA 与二聚脂肪酸 DA 共 混后以二种途径合成了环氧树脂 分别做了多种环氧树脂固化网络体系结构与性能研 究 结果表明 甲基四氢苯酐 MeTHPA 与环氧树脂 E 51 的固化体系中 由于 MeMA 国家自然科学基金申请书 第 14 页 版本 1 003 888 的加入 网络体系的冲击强度提高了 7 以上 并具有较高的耐老化能力 MeMA 与自制 多胺反应生成的产物的耐热性 硬度 拉剪强度 拉伸强度 冲击强度均明显高于聚 酰胺 650 的 拉伸强度提高了 138 冲击强度提高了 191 APA 与 DA 复合后合成的 环氧树脂与 MeTHPA 固化体系的冲击强度高于环氧 E 51 的结果 本研究创新合成了数种以松香或桐油为原料的环氧树脂或固化剂 有的品种已有 了成功试用的案例 有的品种已初步得到了市场的认同 这不仅为今后利用我国松香 桐油改性高分子材料能提供理论基础 并将为我国环氧树脂领域提供环境友好的新产 品 该研究的成果目录 成果 类型 成果名称主要完成人成果说明栏 专利 由桐油制备低分子 聚酰胺的方法 夏建陵 王定选 聂小安 杨小华 中国 发明专利 ZL9 7 2006 年 1 月 25 日 期刊 论文 丙烯海松酸 C36二聚脂 肪酸混合物合成环氧树 脂研究 夏建陵 李恒 聂小安 王定选 夏建陵 李恒 聂小安 王定选 丙烯海松酸 C36二聚脂肪酸混合物合成环氧树脂研究 林 产化学与工业 25 3 43 46 2005 年 9 月 期刊 论文 环氧树脂聚酰胺网络体 系性能研究 夏建陵 孙小 梅 王定选 夏建陵 孙小梅 王定选 环氧树脂聚酰胺网络 体系性能研究 热固性树脂 20 6 14 17 2005 年 11 月 期刊 论文 新型聚酰胺 环氧固化 体系的性能研究 夏建陵 聂小 安 王定选 夏建陵 聂小安 王定选 新型聚酰胺 环氧固化 体系的性能研究 热固性树脂 19 5 27 28 2004 年 9 月 期刊 论文 桐酸甲酯酸酐与甲基四 氢苯酐固化环氧树脂体 系的性能研究 夏建陵 李 恒 王定选 夏建陵 李 恒 王定选 桐酸甲酯酸酐与甲基 四氢苯酐固化环氧树脂体系的性能研究 热 固性树脂 21 已录用 会议 论文 丙烯海