木質(zhì)素-聚己內(nèi)酯降解塑料的制備及性能研究.pdf

1、隨著化石燃料的日益枯竭和白色污染問題的日益突出，可降解、可再生的環(huán)保材料越來越受到人們的關(guān)注。木質(zhì)素是一種可生物降解、無毒、可再生的芳香類高聚物，是自然界中儲量僅次于纖維素的第二大天然高分子材料。它廣泛存在于植物的木質(zhì)組織之中，大量產(chǎn)自于制漿與造紙、生物乙醇生產(chǎn)等工業(yè)，雖然產(chǎn)量大，但利用率低。因此，充分利用這種天然高分子，具有重要意義。鑒于其多羥基和芳香剛性結(jié)構(gòu)，不利于單獨加工成形，考慮將其與柔性高聚物進行共混改性。聚己內(nèi)酯是一種線形聚

2、酯合成高分子，其分子鏈具有良好的柔順性，又因其分子結(jié)構(gòu)而具有生物可降解性，但其價格卻較昂貴，且剛性低。因此，本論文將工業(yè)大量出產(chǎn)的木質(zhì)素磺酸鈉和聚己內(nèi)酯進行熔融共混并研究復合材料的性能。
　　木質(zhì)素磺酸與聚己內(nèi)酯共混得到木質(zhì)素磺酸（ LS）/聚己內(nèi)酯（ PCL）復合材料，經(jīng)過全反射紅外分析、差示掃描量熱分析等表征發(fā)現(xiàn)木質(zhì)素磺酸分子和聚己內(nèi)酯分子之間存在相互作用，這對兩者的性能有很大的影響。形貌分析發(fā)現(xiàn)聚己內(nèi)酯基體中木質(zhì)素磺酸含量達

3、到50 wt％以后，團聚明顯且有脫出顆粒。機械性能測試的結(jié)構(gòu)表明，拉伸強度（ tensile strength）、斷裂伸長率(elongation at break)和沖擊強度(impact strength)隨木質(zhì)素磺酸含量增加而降低，但楊氏模量(Young’s modulus)則顯著增加（當木質(zhì)素含量達到50 wt%，是純聚己內(nèi)酯的3倍多），這與木質(zhì)素磺酸本身的剛性結(jié)構(gòu)和兩者之間的較弱相互作用直接相關(guān)。
　　將木質(zhì)素磺酸鈉與馬

4、來酸酐在堿性水溶液中進行酯化改性，得到馬來酰化木質(zhì)素磺酸（ MLS），對其進行結(jié)構(gòu)和熱性能的研究和表征。并將其與聚己內(nèi)酯在與木質(zhì)素磺酸/聚己內(nèi)酯復合材料相同條件下共混，得到馬來酰化木質(zhì)素磺酸/聚己內(nèi)酯復合材料。經(jīng)過表征發(fā)現(xiàn)，馬來?；举|(zhì)素磺酸和聚己內(nèi)酯之間的相互作用更加強烈，馬來酰化木質(zhì)素顆粒在聚己內(nèi)酯基體中分散更加均勻，其機械強度與木質(zhì)素磺酸/聚己內(nèi)酯復合材料相比，明顯提高，尤其是拉伸強度。當木質(zhì)素含量達到50 wt%時， MLS/P