发展生物基高分子聚合物替代石油基高分子材料己成为国内外研究热点之一。木质素富含芳环结构,是一种重要的可再生资源,具有来源丰富、可生物降解以及环境友好等优点,可用于合成生物基高分子单体。开发木质素基高分子聚合材料具有重要的研究意义,是实现木质素高值化利用的重要途径。本研究以Indulin AT木质素为原料,通过溶解分级中的有机溶剂法、有机溶剂-凝胶色谱结合法对木质素原料进行分级,获得了不同相对分子质量的木质素组分。然后以分级木质素组分为原料与碳酸乙烯亚乙酯进行反应,向木质素中引入可自由基聚合的双键官能团,制备得到不同相对分子质量的木质素基可聚单体,考察了木质素的相对分子质量及其分布对引入双键的影响。最后将获得的木质素基可聚单体进行可逆加成-断裂转移(RAFT)聚合,明确了木质素基单体的相对分子质量及其分布对聚合性能的影响。进而确定出工业木质素相对分子质量及其分布对其应用的影响。主要结论如下:通过有机溶剂法成功分离出丙酮溶木质素、沉淀物(Ⅰ)、沉淀物(Ⅱ)、沉淀物(Ⅲ)四种木质素组分,得率分别为42%、5.8%、14.3%、17.2%。按相对分子质量大小排序,沉淀物(Ⅰ)>Indulin AT>沉淀物(Ⅱ)>丙酮溶木质素>沉淀物(Ⅲ)。分级后的木质素组分相比于Indulin AT木质素具有更高的含碳量和更低的含氧量,其中沉淀物(Ⅲ)的含碳量高达68.15%,含氧量为21.94%。分级前后木质素结构未发生变化。分级后三种沉淀物的脂肪族羟基含量由2.02 mmol/g降至1.52 mmol/g,酚羟基的含量由2.88 mmol/g升至3.85 mmol/g。木质素的热稳定性与相对分子质量及分布有关:与木质素的相对分子质量成正比,木质素的相对分子质量越大,残炭率越高。此外,中压快速制备系统(有机溶剂-凝胶色谱法),具有操作简单,分离出木质素的更加均一、可重复性强的优点,且分离出各组分结构不变,为木质素分级的工业应用提供可行技术方案。但由于分离出的木质素组分过多,不利于接下来的实验操作,因此后续实验以有机溶剂法分离出来的组分为反应物。分级分离的木质素组分与碳酸乙烯亚乙酯反应的合适条件为反应温度150℃、反应时间1h。元素分析表明反应后各组分的含碳量增加、含氧量降低。红外谱图结果表明成功向木质素分子中引入双键可聚单元双键。相较于Indulin AT木质素,分级后的木质素分子具有更高的双键接枝率;对比沉淀物(Ⅰ)、沉淀物(Ⅱ)、沉淀物(Ⅲ),相对分子质量越小的木质素组分,由于空间位阻较小双键接枝反应效率越高,引入的醇羟基越多。除了Indulin AT木质素引入双键后降低了木质素的热稳定性,其他各组分在引入双键后都在一定程度上提高了木质素的热稳定性,而且木质素的相对分子质量越小,在引入双键后对木质素的热稳定性影响越大。以沉淀物(Ⅲ)/VEC为原料,考察了不同的单体/链转移剂/引发剂的配比对聚合的影响,确定50:1:1为合适的单体/链转移剂/引发剂的配比。对于分子量较大的IndulinAT/VEC、沉淀物(Ⅰ)/VEC,由于空间位阻的作用聚合效果不明显;而相对分子质量较小的丙酮木质素/VEC、沉淀物(Ⅱ)/VEC、沉淀物(Ⅲ)/VEC等三种木质素基可聚单体发生聚合反应,其中可聚单体沉淀物(Ⅲ)VEC的聚合效果最显著,聚合物分子量明显增大,这说明相对分子质量越小的木质素基可聚单体,空间位阻越小,聚合反应越容易发生。热力学性能分析表明相对分子质量较小的沉淀物(Ⅲ)/VEC可聚单体发生聚合后,所得聚合物的热稳定性较单体的稳定性有所提高。研究结果表明对于Indulin AT木质素,其相对分子质量在1000左右组分具有更高的总羟基、酚羟基含量,接枝后引入羟基更多、接枝率更大,可聚性也较好。