基于木质素的混合外加剂及其在水泥复合材料 制造中的作用

阿格 涅斯, 克拉 皮舍
波兰化学技术研究所

摘要

在这项研究中，作者使用天然来源的废弃聚合物，即牛皮纸木质素和木质素磺酸镁，以及作为无机成分的
氧化铝，设计了一种获得功能性无机-有机杂化材料的技术。Al2O3-木质素和Al2O3-木质素磺酸盐体系采用研钵
研磨机和行星式球磨机的机械方法制备，可以有效地获得足够均匀的产品。这通过使用傅里叶变换红外光谱和热重
分析得到证实。在下一步中，开发的混合材料被用作水泥混合物中的功能性外加剂，从而有助于形成现代、可持续
的建筑材料。本文研究了原始组分和混合材料如何影响所得砂浆的机械性能。生物聚合物，尤其是木质素的混合物，
导致水泥复合材料具有更大的可塑性，而氧化铝则提高了它们的强度性能。经证实，含有0.5 wt.%氧化铝-木质素材
料的体系最适合用作水泥砂浆外加剂。

关键词

生物聚合物；无机-有机杂化材料；水泥复合材料

参考

[1]Melo, J.V.S.; Triches, G. Study of the influence of

nano-TiO2 on the properties of Portland cement concrete for

application on road surfaces. Road Mater. Pavement Des.

2018, 19, 1011–1026.

[2]Tang, Q.; Wang, F.; Guo, H.; Yang, Y.; Du, Y.; Liang,

J.; Zhang, F. Effect of coupling agent on surface free energy

of organic modified attapulgite (OAT) powders and tensile

strength of OAT/ethylene-propylene- diene monomer rubber

nanocomposites. Powder Technol. 2015, 270, 92–97.

[3]Tang, Q.; Wang, F.; Liu, X.; Tang, M.; Zeng, Z.; Liang,

J.; Guan, X.; Wang, J.; Mu, X. Surface modified palygorskite

nanofibers and their applications as reinforcement phase in

cis-polybutadiene rubber nanocomposites. Appl. Clay Sci.

2016, 132–133, 175–181.

[4]Wang, F.; Xie, Z.; Liang, J.; Fang, B.; Piao, Y.; Hao,

M.; Wang, Z. Tourmaline-Modified FeMnTiOx Catalysts for

Improved Low-Temperature NH3-SCR Performance. Environ.

Sci. Technol. 2019, 53, 6989–6996.

[5]Wang, F.; Zhang, H.; Liang, J.; Tang, Q.; Li, Y.;

Shang, Z. High emission reduction performance of a novel

organicinorganic composite filters containing sepiolite mineral

nanofibers. Sci. Rep. 2017, 7, 43218.

[6]Moubarik, A.; Grimi, N.; Boussetta, N.; Pizzi, A.

Isolation and characterization of lignin from Moroccan sugar

cane bagasse: Production of lignin–phenol -formaldehyde

wood adhesive. Ind. Crop. Prod. 2013, 45, 296–302.

[7]Mohammed-Ziegler, I.; Holmgren, A.; Forsling, W.;

Lindberg, M.; Ranheimer, M. Mechanism of the adsorption

process of pinosylvin and some polyhydroxybenzenes onto the

structure of lignin. Vib. Spectr. 2004, 36, 65–72.

[8]Naskar, M.K. Hydrothermal synthesis of petal-like

alumina flakes. J. Am. Ceram. Soc. 2009, 92, 2392–2395.

[9]Klapiszewski, Ł.; Bula, K.; Sobczak, M.; Jesionowski, T.

Influence of processing conditions on the thermal stability and

mechanical properties of PP/silica-lignin composites. Int. J.

Polym. Sci. 2016, 1627258, 1–9.