1、生物質復合材料By yangxiao第1頁一、 背景和意義二、 纖維素基高分子材料 三、 纖維素基雜化乳液四、 纖維素基功效高分子五、 木質素基高分子材料 第2頁生物質資源情況：作物秸稈約 7 億噸/年 林業剩下物約 2 億噸/年平茬灌木林 1.8 億噸/年專用能源植物 - 淀粉、糖、油脂一、背景和意義木質纖維素第3頁生物質材料制備路徑生 物 質聚羥基脂肪酸酯可降解塑料高分子材料其它生物質材料微 生 物 合 成改性、接枝、復合聚 乳 酸木 質 纖 維 素淀 粉生 物 降 解一、背景和意義第4頁5纖維素是地球上最古老和最豐富天然高分子，也一直是人類衣食住行主要起源，是自然界取之不盡可再生資源生物

2、質獨特作用第5頁二、纖維素基高分子材料 全球經過光合作用，每年長出植物約10000億噸，其中纖維素最少有80%，8000億T/a；木質素占15%，約1500億T/a當前世界高分子材料產量大約2億多噸/a，0.02% 分子鏈上存在高反應性羥基 OHOHOHCH2OHOHHOHOHCH2OHOHOHOHCH2OHOOOOn第6頁技術路線木質纖維素偶聯化熱反應高效分離木質素半纖維素纖維素加 工 技 術復 合 技 術化學改性單體接枝液化酯化細乳液發泡合金化增強材料降解材料泡沫材料復合乳液納米化技術功效化技術內塑化纖維素智能材料吸附材料第7頁共混型產品：得到部分降解以及全降解塑料 與殼聚糖、淀粉等天然高

3、分子共混 與合成高分子材料共混二、纖維素基高分子材料 第8頁纖維素化學改性擠出加工生物質基塑料粒子薄膜吹塑復合降解薄膜二、纖維素基高分子材料 第9頁纖維素纖維素溶液纖維素月桂酸酯薄膜纖維素超聲溶解纖維素溶液和內塑化過程二、纖維素基高分子材料 第10頁高性能木質纖維素/熱固性樹脂增強材料 木質纖維素含量大于60%；彎曲彈性模量大于1600MPa； 浸水二十四小時后體積電阻大于2.5108, 擊穿強度大于7.8Kv/mm木質纖維素氨基模塑料高絕緣耐候環氧材料二、纖維素基高分子材料 第11頁三、纖維素基雜化乳液 硝基纖維素-丙烯酸酯雜化細乳液制備第12頁硝基纖維素硝基纖維素-丙烯酸酯雜化細乳液形態對

4、比聚丙烯酸酯共聚物共混物第13頁 雜化聚合物有更加好均一性，看不到EC分子物理共混EC雜化乳液乙基纖維素-丙烯酸酯雜化細乳液微觀結構三、纖維素基雜化乳液 第14頁CelluloseCelluloseAAmicelle纖維素納米空心球制備利用中空結構能夠包裹藥品四、纖維素基功效高分子 第15頁7.羥丙基纖維素納米微球直徑為：50-100nm規則球形結構體外藥品釋放細胞毒性抗腫瘤藥品奧沙利鉑包裹效率到達70%，載藥量大于7%，體外可長期有效穩定釋放4天以上。和自由藥品相比，含有良好體外抗腫瘤效果四、纖維素基功效高分子 第16頁a是形貌圖，b是對應磁性圖，顯然這些納米微球是中空磁性球。磁滯曲線和莫斯

5、堡爾譜征實磁性存在磁性AFM圖四、纖維素基功效高分子 第17頁五、木質素基高分子材料 自然界中僅次于纖維素天然高分子材料。是由苯丙烷結構單元相互以一定方式聚合起來復雜芳香族聚合物，結構中含有甲氧基、酚羥基、醇羥基等可反應基團，能進行烷基化、羥甲基化、酯化、醚化等反應，制備酚醛樹脂、聚氨酯、聚酯、聚酰亞胺等高分子材料第18頁秸稈丁醇木質素產生簡單工藝流程生物丁醇制備工藝流程示意圖非糧生物質原料生物酶水解固體殘渣木質素溶液固體殘渣木質素提取纖維素木質素糖液發酵精餾乙醇丙酮丁醇五、木質素基高分子材料 第19頁Foamable resin+Vesicant +Foam stabilizer Curin

6、g agent heatFlame ratardant foam(polysorbate 80)(mixed acid)(pentane)木質素-酚醛阻燃保溫泡沫材料Lignin%=7%0.08g/cm3Lignin%=30%0.12g/cm3Lignin%=40%0.14g/cm3五、木質素基高分子材料 第20頁木質素-酚醛泡沫材料泡孔結構 Lignin%=30%Lignin%=40%泡沫材料中多數為閉孔結構五、木質素基高分子材料 第21頁研究結果應用前景分析吸附樹脂雜化乳液纖維素增強模塑料 載藥納米微粒 可降解塑料聚氨酯水處理、環境保護材料保溫材料、建材包裝材料醫用材料農用材料 汽車材料電器、日用具藥品緩釋產品 涂料、膠黏劑、建筑材料、 汽車工業 生物質第22頁 美國、歐盟、日本等均制訂了生物質