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木质素是一种储量丰富、可再生的重要资源,工业木质素主要来源于造纸废液,全世界的年产量约为5000万吨。目前,大部分工业木质素被直接排放或燃烧掉,这不仅浪费资源,而且加重了环境的负担,因此对木质素资源的规模化、高价值利用已成为人们研究的热点。本文在综合文献的基础上以工业碱木质素(LG)为原料,经环氧丙烷(PO)改性生成丙氧基木质素(HLG),进而与环氧氯丙烷(ECH)合成木质素基环氧树脂(LGEP),考查了反应条件对LGEP环氧值(EV)的影响,并建立了LGEP体系的固化动力学模型。首先,采用碱溶酸沉法对原料LG提纯,并分析得到碱木质素的羟值、玻璃化转变温度(Tg)等性能参数,为合成实验提供了依据；通过L9(34)正交试验考查了ECH用量、KOH用量、反应时间以及反应温度等因素对LGEP环氧值的影响,并对LGEP的结构进行了FT-IR和UV表征,结果表明LGEP中成功引入环氧基。然后,采用n级反应模型和自催化反应模型对LGEP体系的固化动力学进行了研究,并得到体系的固化动力学方程,结果表明,自催化反应模型得到的模拟曲线与实验得到的DSC曲线的一致性较好；根据不同升温速率下的特征温度,通过外推法,求得到LGEP体系固化凝胶温度Ti0为454.88K,固化温度Tp0为507.55K,后处理温度Tf0为581.54K。实验结果表明LGEP合成的最佳反应条件为：m(ECH)/m(HLG)=3.5:1, m(KOH)/m(HLG)=1:1,反应时间3h,反应温度80℃,在该条件下合成LGEP的环氧值高达0.397；并经固化动力学分析,在507.55K的固化温度下,固化度α=95%时,所需要的固化时间为27.5min固化度α=99%时,所需要的固化时间为64.7min,为最佳固化工艺提供了依据。