我国拥有丰富的竹材资源,且竹产品加工技术也达到了世界领先水平。随着竹产品加工行业的发展,竹材利用率低、竹材资源浪费等问题逐渐突显出来。本文通过对竹产品加工中的副产物——竹粉,进行液化树脂化处理,制备得到具有良好活性的竹粉液化树脂,然后利用发泡工艺对竹粉液化树脂进行发泡试验,制备得到一种生物质发泡树脂材料,最后对树脂材料进行改性,制备得到能用于农业生产的竹粉液化树脂发泡栽培基质材料,并对各环节的制备工艺参数进行了优化。论文研究的主要内容包括以下几个方面:(1)通过正交试验发现:在液化树脂化过程中,对竹粉液化树脂残渣率影响最大为液化温度,对竹粉液化树脂粘度影响最大是树脂化温度;通过FT-IR表征发现,在温度过高、液化时间过长、催化剂添加量过量的情况下,竹粉液化产生的小分子活性物质会继续发生缩聚反应,形成新的大分子物质,导致液化残渣率提高的同时降低液化产物的活性。研究得到的最优液化树脂化条件为:液化时间为20 min,液化温度为115℃,催化剂添加量为25份,树脂化时间30 min,树脂化温度90℃时,其竹粉液化树脂的残渣率为0.57%,粘度为3760 m Pa·s,羟值为98.33 mg KOH/g。(2)采用响应面设计进行竹粉液化树脂的发泡实验发现:在单因素分析中,固化剂的添加量对发泡材料的压缩强度影响最为显著;在交互作用分析中,固化剂添加量和异氰酸酯(PM-200)添加量交互作用影响最为显著。试验得到的最优发泡材料制备工艺参数为:表面活性剂添加量为9份、发泡剂添加量为16份、固化剂添加量为30份、PM-200添加量为45份时,竹粉液化树脂发泡材料的综合性能表现较为优异,其压缩强度为96.4 k Pa,弯曲断裂负荷为4.9543 N,弯曲变形为5.526 mm,最大拉伸强度为48.1 k Pa。采用上述参数制备的发泡材料具有较好的泡孔结构,反应过程更加良好,且热稳定性好等特点。(3)通过在竹粉液化树脂添加聚醚多元醇对其进行改性,并相应地调整发泡添加剂的比例,很好地减轻了竹粉液化树脂发泡材料的粉化现象,获得了具有综合性能优异的发泡栽培基质材料,其最优制备工艺参数为:树脂添加量为30wt%,固化剂添加量为7.5 wt%,PM-200添加量为20 wt%,聚醚多元醇添加量为1 wt%时。采用上述工艺参数制备得到的竹粉液化树脂发泡栽培基质材料,表观密度为0.0419 g/cm~3,浸出p H为2.61,吸水率为0.8593 g/cm~3,保水率为97.6842%,纵向压陷强度为0.0511 k Pa,横向压线强度为0.0424 k Pa。(4)研究发现,添加聚醚多元醇后,竹粉液化树脂发泡栽培基质材料的粉化情况减轻很多,具有良好的泡孔结构,且具有良好的热稳定性;在应用试验中发现,栽培基质材料在室内外应用都具有良好的稳定性,试验种子在基质上能良好的萌发,幼苗的根系能够在栽培基质中生长。