蓖麻油缩水甘油醚增韧木素环氧树脂的研究开题报告

1. 研究目的与意义

木质素是植物界中广泛存在的芳香族化合物，其含量仅次于纤维素，是极具潜力的一种资源。木质素有一定的分散性、阻燃性、耐溶剂性和热稳定性，其分子结构中含有多种活性官能团，且无毒、价廉，具有较高的利用价值。

蓖麻油是一种具有各种官能度的多羟基化合物，其衍生物蓖麻油缩水甘油醚为低粘度柔性环氧树脂，赋予环氧树脂配方柔性、抗冲击性和耐热冲击性能。随着石化原料的逐渐枯竭，以可再生的蓖麻油制备生物基环氧树脂的开发具有重要的研究意义和应用前景。

本课题对木质素进行酚化改性，表征其结构并测定酚羟基含量；酚化改性木质素进一步合成酚化环氧树脂并测定环氧值；使用蓖麻油缩水甘油醚作为稀释剂，探索固化条件并测定固化物的力学性能。本课题对提升传统环氧树脂的物理机械性能，降低制备生产成本，提升材料的环境友好度，具有重要的意义，同时扩展了蓖麻油缩水甘油醚的应用范围，展现了其应用前景。

2. 国内外研究现状分析

木质素是植物界中广泛存在的芳香族化合物，其含量仅次于纤维素，并且其以每年500亿吨左右的速度再生。制浆造纸工业每年要从植物原料中分离出1.4亿吨纤维素, 同时得到5 000万吨左右的木质素副产品^[1-2] 。

木质素是由苯丙烷单元通过碳碳双键和醚键相连而成的一种不溶于水、无规则的网状结构的芳香族聚合物，它广泛存在于高等植物的细胞中，是禾本科植物、阔叶木和针叶木的基本化学组成之一。木质素具有三种基本结构，即愈创木基结构、紫丁香基结构和对羟基苯基结构^[3] 。

木质素不能像有规则的天然聚合物一样用化学式来表示，原因在于它是一种由苯丙烷通过连续脱氢聚合作用而形成的一个三维网状的聚酚化合物。由于木质素的结构非常复杂，因此，虽然从19世纪后期起科学家们就开始研究其结构，但是至今为止还没有将各个种类木质素的详细结构解析研究清楚。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：

1.通过苯酚-硫酸法制备酚化改性木质素，并用红外光谱等表征其结构并测定酚羟基含量。

2.酚化改性木质素进一步制备酚化改性环氧树脂，测定其环氧值。

4. 研究创新点

使用生物基稀释剂蓖麻油缩水甘油醚作为固化稀释剂，生物基酚化改性木质素环氧树脂作为添加树脂，对纯环氧树脂进行共混改性，补强其力学性能。

由于生物基材料的可降解性、可再生性和环境友好性，这对降低企业的生产成本，保护环境，扩展蓖麻油缩水甘油醚的应用范围，提升其应用前景具有重要的作用和意义。