GT增塑NaOH/尿素屏蔽木粉羟基制备生物基塑料的研究开题报告

1. 研究目的与意义

随着社会和经济的发展，人类对能源的需求量越来越大。

化石燃料是我们生活和生产过程中主要的能源，而它却不可再生，随着其用量增大，其储存量逐渐减少，而且使用化石燃料的过程中对环境产生巨大的影响，威胁人类和其他生物的生存。

目前，生物质原料是环境友好、可再生，在世界广泛存在并且有丰富储存量的可再生资源。

2. 国内外研究现状分析

目前国内外对木质纤维原料的开发利用主要集中在纸浆造纸，但由于该过程只利用了纤维素和半纤维素，木质素随着制浆的过程被分离排放，既不能对木质纤维充分利用，还污染环境；另一方面的利用是制备木塑复合材料，即人工合成的石油基塑料与木质纤维通过物理和化学的方法复合制成的材料，这种方式既节约了资源、降低了成本，又提高了木质纤维材料与塑料的利用率。

但由于塑料大多数是非极性的，且具有增水性，与木质纤维相溶性很差，纤维在塑料基体中分散得不均匀，产品性能不佳，而且主要基体仍是塑料，木质纤维仅作为填充材料存在，并未摆脱对矿石资源的依赖。

为降低对矿物资源的过度依赖，对生物基塑料的开发与利用，作为实现可持续发展的有效措施之一，已成为全球瞩目的发展热点。

3. 研究的基本内容与计划

1）本研究尝试利用氢氧化钠/尿素水溶液对木质纤维原料的氢键屏蔽作用，降低了木质纤维原料结晶度，从而实现扶桑木粉的热塑性改性。

2)本研究以扶桑枝条出发，经球磨后使木粉先于低温条件下溶解于氢氧化钠/尿素溶液。然后将球磨木粉与氢氧化钠/尿素溶液共混物进行捏合处理，使得溶剂小分子协同捏合机强大的剪切力进一步破坏木质纤维其高密度氢键形成的结晶结构。在捏合后产物中加入增塑剂GT，探索增塑剂对生物基塑料性能的影响。

4. 研究创新点

改变传统的化学改性的方法，首次以 NaOH/尿素溶剂体系作为屏蔽剂，加入合适的增塑剂，利用捏合机和双螺杆挤出机强大的剪切力作用使屏蔽剂渗透进纤维素分子链间，屏蔽纤维素羟基，成功制备出注塑级生物基塑料，实现木质纤维的全组分利用。