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木质素(Lg)是一种具有三维网络结构的天然高分子,具有良好的生物相容性、可再生性,在生物医学、工业中有着较为广泛的应用。本文选用聚环氧乙烷(PEO)作为基体材料,通过多种方法改善Lg在PEO基体中的分散情况,设计并制备了PEO/Lg,PEO/Lg/尿素,PEO/Lg/聚乙二醇(PEG),PEO/Lg/尿素/PEG复合材料,并对复合材料的结构和性能进行了研究,结果如下:1.通过多种溶剂调控Lg的微观形貌,并制备了不同溶剂作用下的PEO/Lg复合材料。研究发现使用甲醇、乙醇和甲醇/乙醇混合溶剂处理Lg后,可以得到较为均匀的Lg纳米微球,并对比了不同微观形貌的Lg对PEO结晶的影响作用。尿素可以减弱Lg分子间的氢键和分子间作用力,阻碍PEO的结晶过程。通过水溶液制备的PEO/Lg复合材料,结晶性能较好,且其储能模量和损耗模量都低于纯PEO。这些研究结果为之后的研究提供了理论支持。2.使用丙酮对Lg进行分级处理研究其对Lg结构和性能的影响,得到了丙酮可溶Lg(CAc-Lg)和丙酮不溶Lg(NAc-Lg)。红外结果显示,CAc-Lg相比于NAc-Lg,有较强的分子内和分子间氢键吸收特征峰和较低的甲基和亚甲基中C-H伸缩振动特征峰,这也导致了两种Lg与PEO共混物内部相形态的差异。力学性能显示PEO/CAc-Lg复合材料的力学性能要低于PEO/NAc-Lg,而所有改性组分复合材料的力学性能都高于纯PEO。3.通过溶液混合法制备了不同配比的PEO/Lg复合材料。结果显示,Lg颗粒在PEO/Lg复合材料中分散良好。添加Lg会提高PEO的T_g,Lg可以促进PEO的结晶过程。PEO/Lg复合材料与PEO的力学性能接近。PEO/Lg复合材料具有优异的紫外吸收性能,且该性能随着复合材料中Lg的含量提高而增强。伴随Lg含量变化,复合材料的复数粘度先升高后下降,但所有PEO/Lg复合材料的复数粘度均高于纯PEO。通过超临界二氧化碳法成功制备了PEO/Lg发泡样品,发现发泡样品的泡孔直径与复合材料的复数粘度有关。同时,PEO/Lg复合材料发泡样品也具有良好的紫外吸收性能。4.比较了不同含量的尿素、PEG、尿素/PEG对PEO/Lg基体力学性能、热性能、流变性能的影响。结果显示,尿素、PEG和尿素/PEG混合溶液都可以改善Lg在PEO中的分散,这种改善在低分子量的PEG的效果更加显著。PEO/Lg/尿素和PEO/Lg/尿素/PEG复合材料内部相形态为致密网络结构,且PEO/Lg/尿素/PEG网络结构更加致密。PEG可以作为增塑剂影响PEO/Lg基体的结晶过程。尿素和尿素/PEG混合溶液对PEO结晶过程有不同程度的阻碍作用。材料的断裂伸长率与尿素的添加量正相关,PEG的分子量大小对PEO/Lg/PEG复合材料的力学性能影响也有显著影响。当PEG4000添加量为15%wt时,复合材料的断裂伸长率可以达到330%。这些研究结果有助于丰富和发展Lg复合材料改性方法并拓展其应用。