玉米秸秆木质素的复合改性及其在木材胶黏剂中的应用的开题报告.docx

玉米秸秆木质素的复合改性及其在木材胶黏剂中的应用的开题报告
一、研究背景及意义
随着全球经济的快速发展，人们对于生态环境的保护日益重视。中国是一个农业大国，玉米秸秆是农民在收割玉米后所剩余的废弃物。大量的秸秆占据了城市的土地，污染了环境，给生态环境造成了不小的负担。同时，玉米秸秆的含木质素量较高，这种天然有机高分子材料具有良好的物理性质和化学性质，因此开发和利用玉米秸秆的木质素，具有重要的环保和经济意义。
木质素是一种天然有机高分子化合物，其具有很高的分子量和强烈的极性羟基官能团，以及较好的热稳定性和耐腐蚀性，可以广泛地用于各种合成树脂、胶黏剂、高级生物材料等领域中。近年来，木质素在纳米科技、生物技术、环保等领域中得到了广泛的研究和应用。因此，玉米秸秆的木质素开发和利用，不仅可以降低玉米秸秆的污染问题，还可以制造环保的高科技产品，具有重要的研究意义和应用前景。
二、研究内容和方法
两种方法：化学法和物理法。
化学法主要是将玉米秸秆进行预处理和表面改性，然后通过化学反应将木质素与其他有机高分子材料共混改性。目前，常用的合成方法有化学修饰法、原位聚合法、掺杂法等。可通过紫外光、离子交换树脂、等离子体、微生物发酵等手段，来改变木质素的结构和性质。
物理法则主要是利用分离技术，从玉米秸秆提取木质素，然后对其进行物理改性。常用的物理改性方法有高能离子辐射、高压水解、超临界萃取等。利用物理方法对玉米秸秆的木质素进行改性，不会引入额外的化学物质，具有较好的环保性，是一种非常有效的方法。
通过以上两种方法改性得到的木质素，可以应用在以木材胶黏剂为主的领域中。木质素与木材本身有着较好的亲和性，具有黏着力强、可替代有害化学物质等优点。因此，在木材胶黏剂中掺入改性后的玉米秸秆木质素，有望替代传统的人工合成树脂，制造出环保型的胶黏剂。
三、研究目标和意义
本研究旨在通过化学法和物理法两种途径进行玉米秸秆木质素的复合改性，并将改性过的木质素应用于木材胶黏剂中，制造出环保的胶黏剂，并具有以下目标和意义：
1.探究玉米秸秆木质素的复合改性方法，为开发和利用玉米秸秆资源提供技术路线。
2.优化物理改性和化学改性的条件，得到结构独特、性能优异的木质素改性产物。
3.研究改性后的玉米秸秆木质素在木材胶黏剂中的应用效果，拓宽环保材料的应用范围。
4.为环保材料的研究和发展提供理论和实践基础，推动中国资源变废为宝的产业发展。
四、研究计划和进度安排
1.第一年：开展玉米秸秆木质素的提取和物理改性研究。
2.第二年：开展玉米秸秆木质素的化学改性研究。
3.第三年：探究改性后的玉米秸秆木质素在木材胶黏剂中的应用情况，并对其应用进行优化。
4.第四年：研究制备玉米秸秆木质素与其他高分子材料的复合材料，并探究其在环保材料领域的应用。
五、研究预期成果
1.建立玉米秸秆木质素的复合改性方法。
2.制备出性能优异的玉米秸秆木质素改性产物，并对改性后的玉米秸秆木质素在木材胶黏剂中的应用进行研究。
3.探究玉米秸秆木质素与其他材料的复合应用，制备出具有较高应用价值的环保材料。
4.为环境资源保护和经济发展做出贡献，推动中国资源变废为宝的产业发展。
六、研究难点和重点
1.玉米秸秆木质素提取和改性过程中，如何保证操作的安全性和改性产物的品质。
2.如何利用改性后的木质素在木材胶黏剂中实现优化应用效果。
3.如何探究木质素与其他材料的复合应用，并制备出具有较高应用价值的环保材料。
七、研究参考文献
1.Kong,Q.,Zhang,Y.,&Li,H.(2017).Thepreparationoflignin-basedwoodadhesiveanditsapplicationinplywood.JournalofAdhesionScienceandTechnology,31(2),169-178.
2.Liu,Z.,Hu,Z.,Du,H.,Guo,C.,&Gao,S.(2016).Physicochemicalpropertiesandtensile-bondingbehavioroflignin-modifiedsoyproteinadhesive.InternationalJournalofAdhesionandAdhesives,71,43-50.
3.Li,J.,Feng,J.,Hou,Q.,&Wang,X.(2015).Preparationandcharacterizationofsoybeanmeal-basedadhesivemodifiedbylignin.JournalofAppliedPolymerScience,132(4),41207.
4.Zhang,Y.,Li,J.,Li,H.,&Wang,X.(2014).Preparationandpropertieso