混酐改性木粉制备生物基塑料开题报告

全文总字数：1292字

1. 研究目的与意义

由于煤、石油、天然气等不可再生资源的日渐枯竭以及世界各国对环境恶化的重视，以可再生的生物质原料替代石化原料合成新型高分子材料越来越受到关注。

胡桑枝条是一种典型的农林废弃物，大部分被利用于制浆造纸或薪材，没有得到高效地利用。

所以利用胡桑枝条制备热塑性材料不仅为农林废弃物的高效利用提供了途径，也扩大的农林废弃物的利用价值与利用领域。

2. 国内外研究现状分析

antova等以对甲苯磺酸作为催化剂，用微波加热，在甲醇中合成纤维素酯，但是取代度太低(dsi)。

joly等与memmi等也进行了相关研究，微波辐射下纤维素在licl/二甲基乙酰胺和脂肪酰氯下酯化，催化剂为n,n-二甲基-4-氨基吡啶，此法既增加了取代度，又缩短了合成时间。

narita等在40℃下用23％的naoh溶液处理4 mm4 mm纸片，碱处理过的纤维素放入压力反应容器内，抽真空，然后加入甲基氯和环氧丙烷反应，三者质量比为2：4：l，得到取代度为1．70、20℃下2％的水溶液透光度为90．o％的羟丙基纤维素，类似方法可得到取代度1．40～1．95、透光度为90．0％～98．8％的产品。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：本文选取胡桑树修剪下的枝条为原料，经粉碎和球磨预处理后，在二甲亚砜/四乙基氯化铵（dmso/teac）体系中部分溶解，以对二甲氨基吡啶（dmap）为催化剂，用丁二酸酐（saa）和邻苯二甲酸酐混酐（pa）对体系中未溶和已溶解的木质纤维中的纤维素、半纤维素和木质素等组分同时进行酯化改性，从而研究制备热塑性好，力学性能佳的注塑级生物基塑料。

同时探讨影响产物增重率的因素，及反应温度，反应时间，催化剂的用量和混酐的配比，随后采用fi-ir、tg等方法对制备的产物进行表征,并测试最终产物的各方面指标。

研究计划：将6g预处理过的木粉、四乙基氯化铵（teac）和dmso加入三口烧瓶中，然后在一定温度的油浴锅中润张一段时间，将丁二酸酐和领苯二甲酸酐的混酐以及催化剂（dmap）溶于20.og dmso中，再一起加入三口烧瓶中，在指定温度下进行酯化反应。

4. 研究创新点

为了制备热塑性生物基塑料，已经对木粉进行邻苯二甲酸酐改性和丁二酸酐改性，改性的木粉具有一定热塑性。

邻苯二甲酸酐，是邻苯二甲酸分子内脱水形成的环状酸酐，毒性低，价格相对较低，应用于多个工业领域，以其对木质纤维进行酯化改性效果好些，但注塑得到的产品较脆；丁二酸酐是一种环状的有机酸，常用于树脂的合成，与其他有线性酸酐相比，其改性木质纤维不会产生副产物，此外研究表明，相比于马来酸酐、邻苯二甲酸酐，丁二酸酐在化学改性中具有更好的反应活性。

因此综合考虑实验成本以及产品性能，提出了邻苯二甲酸和丁二酸酐混酐改性木质纤维制备生物基塑料的研究。