碱木质素是碱法制浆造纸的副产品，其分子结构复杂，反应活性低，同时，缺少强亲水基团，水溶性较差，难以直接改性和利用。本文采用微波辐射，对木质素进行活化，以提高碱木质素的反应活性，为高效利用碱木质素探索可能的途径，具有良好的社会意义。研究表明，微波氧化能有效地提高木质素的反应活性。在微波氧化过程中，木质素的酚羟基含量增加，甲氧基含量下降，反应活性位增多，与此同时，部分C-C和C-O-C键断裂，分子量下降，空间位阻降低，使得磺化反应更加容易进行。通过对微波氧化活化木质素的结构研究，可知，当H2O2用量为木质素的12％，氧化时间为18min，氧化温度为65℃时，碱木质素分子结构中的甲氧基与酚羟基的比值由6．06下降为1．52，重均分子量由10000下降为6600。将氧化产物进行磺化，得到磺化度为1．84mmol·g-1的木质素磺酸钠，比常规氧化-磺化木质素的磺化度高约23．49％。　　 本研究的木质素磺化改性工艺包括氧化，羟甲基化和磺化三个阶段，考察微波辐射单独或同时作用于该三个阶段时，对产物磺化度和性能的影响。实验结果表明，在微波辅助下进行磺化改性，可缩短反应时间，且提高磺化度。特别是当微波辐射同时作用于氧化，羟甲基化和磺化阶段，可制得磺化度为2．75 mmol·g-1，水溶性为99．21％的磺化木质素。而常规条件下，磺化度最高仅为1．49 mmol·g-1，水溶性只有90．91％。微波辅助改性产品的磺化度比常规改性产物高84．56％，水溶性提高了9．13％，同时改性时间缩短了66％。磺化后的木质素可作为固液悬浮体系的分散剂。通过研究可知，悬浮液的稳定性主要受到磺化木质素磺化度的影响。磺化度越高，水溶性越好，分子在水溶液中的伸展程度越好，形成的悬浮体系就越稳定。因此，当微波同时作用于氧化，羟甲基化和磺化阶段时，制得的产物具有较高的分散力。对微波改性工艺下碱木质素的结构变化的研究结果表明，在微波氧化过程中，分子量由10000降低至6600，木质素分子内部分C-C键和C-O-C断裂，苯环发生了开环降解。氧化过程中还发生了脱甲氧化反应，使得木质素内甲氧基含量降低，紫丁香基单元减少，愈创木基单元增多。微波羟甲基化过程中，苯环发生了小幅度的降解，同时，木质素单元羟甲基化程度较高，这是由于微波的高能作用降低了木质素的酚型单元和甲醛的缩合反应程度。这也是微波羟甲基化木质素的分子量低于常规羟甲基化产物的原因。微波磺化过程中，木质素与亚硫酸钠发生了剧烈的反应，产物中磺酸根数量较高，但同时微波的高能作用也导致了苯环的进一步降解，导致了木质素分子量的下降。