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水稻秸秆产量大,利用率低,秸秆与聚酯类塑料复合的材料化利用是增加水稻秸秆利用率的新途径。本文采用厌氧预处理和乙酰化接枝相结合的方法对水稻秸秆进行了改性,制备了水稻秸秆/聚氯乙烯(PVC)复合材料。通过对改性水稻秸秆和秸秆/PVC复合材料的结构和性能的研究,得出如下结论:(1)水稻秸秆经30天厌氧发酵处理,发现随着发酵时间的延长,秸秆纤维结构被破坏,表面变得粗糙,30天后结晶度减少了 4%,同时10-30天秸秆中的羟基吸收峰逐渐减弱,羟基含量减少,极性降低。此外,由于秸秆中稳定性较差的生物质成分被分解,木质素积累,水稻秸秆的热分解温度提高了 40℃。(2)以经30天厌氧发酵得到的水稻秸秆沼渣和乙酸酐反应进行接枝改性,并通过L9(34)正交试验探究了秸秆沼渣乙酰化的最佳条件。结果表明,乙酰化反应的最优条件是温度140 v,时间4小时,10 ml乙酸酐/g 沼渣,0.08 g 催化剂/g 沼渣,此条件下获得的最大乙酰化增重率为23.7%。(3)未处理水稻秸秆(RS)、秸秆沼渣(BR)和乙酰化沼渣(ABR)的结构和性质对比发现,ABR中未检测出-OH的红外吸收峰,而出现了极强的C=O吸收峰,说明乙酸酐成功接枝到了 BR上。同时ABR表面形成了一层酯化膜,修补了 BR中的部分结构缺陷。ABR的纤维素结晶度显著降低。另外,相比于BR,ABR的热分解起始温度提高了 30 ℃,热稳定性进一步增强。(4)相比于RS/PVC复合材料,BR/PVC和ABR/PVC有更好的疏水性和热稳定性,但是ABR/PVC的玻璃化转变温度略微提高。ABR/PVC拉伸和弯曲性能相比于RS/PVC明显增强,分别提高了 29.4%和25.5%。同时,不同的ABR添加比例也是影响复合材料的流变性和力学性能的重要因素,研究表明,10%-30%的ABR添加比例有助于降低复合材料的粘度,改善其流变性能。且随着ABR添加比例的增加,ABR/PVC复合材料的拉伸强度和断裂伸长率逐渐降低,30%ABR含量的复合材料弯曲强度最大,相比于纯PVC弯曲强度增加了 2.1MPa,力学性能显著改善。综合以上结论,对水稻秸秆进行厌氧发酵处理和乙酰化改性能有效改善水稻秸秆的物化性质,提高水稻秸秆和聚氯乙烯的相容性,增强秸秆复合材料的力学性能,有助于水稻秸秆的材料化利用。