1. 研究目的与意义
木质素是自然界中最丰富的可再生的天然高分子,估计植物纤维素的总量约为26*1018t/年,木质素的量仅次于纤维素,约为6*1014t/年。木质素具有可再生、可降解等环境友好特性,且凭借其无毒、耐候、优良的热和光稳定性及抗微生物等优点,利用其高度交联的超分子结构和分子间的强氢键作用,与不同高分子化合物共混可得到高聚物所不具备的良好的综合性能和加工性。共混体系的各种性质,主要是力学性质、热力学性质和电学性质,与共混体系和共混过程,尤其是与体系的相容性有着密切的关系,木质素含有较多的羟基,可以带醚基、酯基、羟基、氨基基团的合成高分子之间形成氢键,改善了共混体系的相容性。
木质素与合成高分子共混的意义在于以廉价的木质素代替一部分价高的合成高分子,降低合成高分子产品的生产成本;以可再生的天然高分子木质素代替一部分由石油化工制品生产的合成高分子,减少对石油的依赖;改善合成高分子的耐油、耐老化等性能。
2. 国内外研究现状分析
木质素是一类天然多羟基芳香族化合物,在植物体内作为纤维素和半纤维素的粘结物质,增强植物体机械强度。木质素在国外的应用情况主要是对多结构,存在不同的高毒性、难降解的有机物和大分子具有很大的降解作用,其中作用底物主要包括着氰化物、二氧六环类等多种有机污染物。木质素的来源十分广泛,可以直接从各种植物的芯材中分离提取,也可以从造纸制浆废液中回收利用。从造纸废液中提取的木质素结构复杂,分子量分布范围宽,缺乏强亲水官能团,应用性能难以提高。国内外很多实验室在木质素化学改性方面做了大量的工作,通过对木质素进行改性,可以提高其应用性能,拓宽应用范围,而且对促进资源充分利用、环境保护和制浆造纸业协调持续发展有重要意义。
目前,木质素及其改性产品的市场需求量呈逐渐增加势头,使木质素综合利用并由其获得相应的经济效益逐渐成为现实。木质素的改性有许多包括木质素的磺化、磺甲基化,木质素与丙烯酰胺、丙烯酸和多元单体接枝共聚、缩合、交联,木质素的氧化氨解、稀硝酸氧化,木质素脱甲基化、硫化以及常温常压、高温加压等反应改性。国内外对改性木质素的应用有很多,有在橡胶中、在塑料中、在油田中、在道路建设沥青中等应用。
3. 研究的基本内容与计划
研究内容:
对木质素进行改性
研究计划:
4. 研究创新点
在材料中引入木质素,不仅可提高材料的性能,还能降低成本,产生可观的经济效益。
