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天然植物纤维主要由纤维素、半纤维素、木质素等组成。纤维素的高度结晶和木质素形成的三维空间网状结构,使得植物纤维的熔融温度远远高于其发生热分解的温度,所以植物纤维并不能像塑料一样通过熔融等方式进行加工成型。植物纤维中含有大量的游离-OH,可以通过外加化学试剂来进行醚化与酯化反应,降低分子间、分子内的氢键作用力,得到具有热塑化加工性能的功能材料。本文利用蒸汽爆破处理手段,研究“木质素”以及蒲草纤维在蒸汽爆破作用下加入不同分子量的改性剂聚乙二醇(PEG)塑化改性后的变化。通过红外光谱(IR)、热分析(TG和DSC)、扫描电镜分析了蒸汽爆破处理以及改性剂对木质素以及蒲草纤维官能团、热性能、微观形貌的影响,讨论了不同PEG与木质素以及蒲草纤维发生醚化反应的反应程度以及塑化改性前后木质素以及蒲草纤维热性能的变化。最后对PEG改性后蒲草纤维热压成型的复合材料的力学性能进行了初步探索。蒸汽爆破处理后,木质素表面反应活性基团增多,同时微观结构也发生了很大变化,表面出现大量孔洞。木质素原料的玻璃化转变温度是164.1℃,而不同温度下蒸汽爆破处理后,木质素在90℃左右就发生玻璃化转变现象;加入改性剂PEG塑化后,PEG与木质素发生醚化反应,在50℃左右木质素分子就可以发生玻璃化转变。这是因为接枝到木质素上的PEG具有的长链结构可以形成一定的空间位阻,削弱了木质素分子链之间的相互作用力,使得改性后的木质素在较低温度下就可以发生玻璃化转变。其中,200℃蒸汽爆破辅助作用下PEG2000塑化改性后的木质素,在41.5℃时就可以发生玻璃化转变。蒸汽爆破处理后,蒲草纤维中各组分之间的连接作用减弱,除在120-150℃范围内出现玻璃化转变现象外,爆破2次与爆破4次后的蒲草纤维在70-80℃范围内也出现了玻璃化转变现象,玻璃化转变温度分别为75.3和71.1℃;而加入20wt%的PEG2000对蒲草纤维进行塑化改性后,蒲草纤维在48℃就出现了玻璃化转变现象。对比仅经过4次蒸汽爆破处理得到的蒲草纤维所热压成型的板材,加入20wt%的PEG2000改性的蒲草纤维热压成型板材的弯曲强度和弯曲模量分别提高了39.4%和30.1%。