本文以玉米秸秆木质素为原料,优化了木质素水热解聚的实验工艺,确定了环氧化木质素的最佳合成配方,并探究了环氧化木质素/环氧树脂-聚酰胺共混体系的固化反应,确定体系固化工艺条件,在此固化条件基础上,研究了环氧化木质素添加量对环氧树脂/聚乙二醇/环氧化木质素-聚酰胺固化物的性能影响。具体内容如下:木质素水热解聚工艺采用单一变量原则,以解聚产物的羟基含量为评价标准。在加热温度200℃、加热时间100min、NaOH含量14%以及木质素与溶剂水的比例为1:8时,解聚产物的羟基含量比原始木质素提高1倍左右。借助红外光谱分析(FTIR)、热重分析(TG)、凝胶渗透色谱分析(GPC)和差示扫描量热分析(DSC)技术对解聚木质素与原始木质素进行了表征测试。与原始木质素相比,解聚木质素的醚键发生断裂,羟基含量增加,但芳香基团没有发生破坏;木质素水热解聚后,初始耐热温度有所提高,最终残余质量减少;分子量分布变窄,分子量明显降低。利用环氧氯丙烷在四丁基溴化铵和NaOH催化下对解聚木质素进行环氧化改性,当解聚木质素与环氧氯丙烷质量比1:8时,所得环氧化木质素的环氧值最大为0.164。环氧化木质素的红外光谱在911 cm-1处出现明显振动峰,说明在解聚木质素上成功引入了环氧基团。对于环氧树脂/环氧化木质素-聚酰胺共混体系,采用自催化反应模型描述环氧树脂/环氧化木质素-聚酰胺共混体系的固化动力学更为合适,固化动力学方程为:dα/dt=8.288× 107 exp(-62760/RT)α0.6824(1-α)0.8014固化条件为75℃加热2h和140℃加热1h;在固化过程中,环氧化木质素除可以催化环氧树脂与聚酰胺固化剂的化学反应外,还可以参与到环氧树脂的交联固化反应中。在聚乙二醇助溶作用下,环氧化木质素与环氧树脂/聚酰胺具有良好的体系相容性,且环氧化木质素能够参与并促进环氧树脂的固化,并可与聚乙二醇协同增韧环氧树脂。随着环氧化木质素添加量的增加,环氧树脂固化物的抗弯强度、抗冲击强度、储能模量和玻璃化转变温度呈现先增加后减小的趋势,当环氧化木质素添加量为8%时,环氧树脂固化物的力学性能和耐热性能提升较大。