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对木质纤维进行改性处理可以制备高分子材料,即能缓解资源紧张、又能减轻环境污染。胡桑枝条是典型的木质纤维原料,其作为农林废弃物的一种又常被用作薪材,造成资源浪费。利用胡桑枝条制备生物基塑料既可有利于生态环境的可持续发展,又可在一定程度上实现农林废弃物的资源化利用。本课题分别以DMSO/TEAC和DMSO/LiCl两种二元溶剂为改性试剂对胡桑枝条粉进行改性处理,研究制备注塑级生物基塑料的可行性。论文的主要研究内容和成果如下:1、将球磨后的胡桑枝条粉在DMSO/LiCl溶剂中通过简单的溶解、析出过程来达到塑化改性的目的,Li+与纤维素羟基上的氧原子结合形成配位键,Cl-与纤维素羟基的氢原子结合形成氢键,破坏纤维素原有的氢键网络结构,改性产物具备热塑性,证明DMSO/LiCl溶剂塑化改性球磨木粉是可行的;探讨了改性处理时间、温度以及LiCl用量对生物基塑料的增重率和力学性能的影响。实验结果表明:当处理时间为2h,处理温度为50℃,木粉用量为6g,LiCl用量为8g时,所制备的生物基塑料弯曲和拉伸强度最大,分别为18.43 MPa和8.29 MPa。FTIR谱图分析证实溶剂体系改性木粉的过程并未产生新的官能团;热重分析和XRD分析说明与球磨木粉相比,改性产物的热稳定性和结晶度均有所降低。2、以DMSO/TEAC溶剂为改性试剂,通过对球磨木粉简单的溶解和析出,进行塑化改性处理。TEAC在改性过程中逐渐渗透到纤维素分子链之间,(C2H5)4N+和Cl-分别与纤维素羟基结合形成配位键和稳定的氢键,阻碍分子链间氢键的形成,使改性产物具备热塑性,成功制备出注塑级生物基塑料。此工艺具有操作流程简单、溶剂可回收利用等优点。探索了改性处理时间、温度以及TEAC用量对生物基塑料的增重率以及力学性能的影响,并研究了通过更换析出洗涤试剂(乙醇、水、异丙醇)的方式改善材料的性能是否可行。研究结果表明:当处理时间为2h,处理温度为60℃,木粉用量为6g,TEAC用量为15g时,生物基塑料的力学性能最佳,弯曲和拉伸强度分别达到26.28MPa和9.63MPa,增重率为99.5%。三种洗涤试剂抽滤后得到的产物热塑性均较差,证实通过改变洗涤试剂的方法改善材料性能的方法不可行。3、在DMSO/TEAC溶剂改性处理球磨木粉并成功制备注塑级生物基塑料的基础上,选取邻苯二甲酸二辛酯(DOP)、三乙酸甘油酯(GT)、柠檬酸三丁酯(TBC)、甘油(GI)作为增塑剂,研究不同增塑剂对生物基塑料力学性能的影响。研究结果表明:四类增塑剂的的增塑能力从大到小依次为:GT>GI>TBC>DOP,确定了GT为最佳增塑剂。以GT为研究对象,探讨GT用量及其加入方式、TEAC用量以及挤出条件对生物基塑料力学性能的影响。结果表明:向改性产物中加入GT共混挤出后制备生物基塑料的方式力学性能最优;当木粉用量为6g,TEAC用量为12.5g,GT用量5%,在螺杆转速60r/min、挤出温度140℃的条件下共混挤出后制备的生物基塑料性能最优,弯曲和拉伸强度分别为34.71MPa和16.34MPa。结合XRD、FTIR、TG/DTA等表征手段发现,改性产物与GT共混挤出进一步破坏了改性产物中的纤维素和半纤维素。相比于球磨木粉和改性产物,GT挤出产物的热稳定性和结晶度均有所降低。观察SEM照片发现GT挤出产物的弯曲断面致密、紧实。