水蒸气等离子体改性对麦秸胶合性能的影响开题报告

1. 研究目的与意义

我国森林资源短缺，木材供应紧张。

要以不足世界5%的森林资源，满足占世界22%人口的木材需求，同时还要保障世界7%耕地的生态安全，任务十分艰巨。

另外资源短缺还使我国木材工业的发展受到阻碍。

2. 国内外研究现状分析

一、生物质材料接枝共聚改性研究现状生物质材料种类繁多，其特殊的表面特性使接枝共聚改性成为可能。

接枝共聚是指在聚合物大分子链上通过化学键结合适当的支链或功能性侧基的反应，接枝产物的性能取决于主链和支链的组成、结构、长度以及支链数。

通过共聚，可将两种性质不同的聚合物接枝在一起，形成性能特殊的接枝物。

3. 研究的基本内容与计划

一、研究内容：以水蒸气作为等离子体激发介质，处理麦秸杆表面，研究处理功率、处理时间、水蒸气压力等条件对于麦秸杆表面润湿性、化学性质及胶接性能的影响。具体内容包括：

（1）麦秸杆的等离子体处理：利用介质阻挡放电激发气相单体形成等离子体，对农作物秸秆表面进行活化，提高极性。

（2）等离子处理前后秸秆表面接触角及化学性质的表征：一是研究经等离子体气相改性的秸秆表面的浸润性（接触角、表面自由能），分析等离子体气相改性工艺条件（功率、时间、压力）对秸秆表面浸润性的影响；二是研究等离子体气相改性前后秸秆表面硅、蜡质和主要化学成分（纤维素、半纤维素和木质素）组成及结构的变化、表面自由基的产生以及极性官能团的引入，分析等离子体气相改性工艺条件（功率、时间、压力）对上述化学特性的影响。

（3）等离子处理前后胶合性能的表征： 研究等离子体气相改性处理前后秸秆纳米尺度微表面与胶粘剂的界面力学性能的变化，分析等离子体处理工艺条件（功率、时间、压力）对秸秆界面力学性能的影响。

二、研究计划

4. 研究创新点

（1）提出了利用介质阻挡放电等离子体处理秸秆，从而在秸秆表面重构与本体具有不同反应活性的特殊微表面，显著提高其界面胶合特性的思路；

（2）通过建立界面微观特性与宏观性能的相关性，揭示气相等离子体改性提高秸秆表面反应活性及其增强界面胶合特性的机理，为工业化利用提供理论依据。