科创中国

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中国林业科学研究院林产化学工业研究所开展了木质纤维素复合与加工技术的研究，采用流延干燥或熔融塑炼的方法，建立高效的纤维素基高分子材料成膜加工体系。对醋酸丙酸纤维素（CAP）与聚己内酯的共混挤出进行了研究，聚己内酯能较好地改善粒子韧性。以木粉替代部分或全部微晶纤维素、与聚己内酯熔融混炼挤出，制备了纤维素基三元复合全降解塑料粒子。在微晶纤维素比例为40%的挤出物中，可将聚己内酯的拉伸模量由400MPa左右提升至1200MPa，性能提高三倍，而同时其拉伸强度仅仅损失了25%。这一改性思路对于提高聚己内酯全降解制品的尺寸稳定性、抗蠕变性具有重要意义。选择新型环保型增塑剂与纤维素酯的不同配比进行共混实验，优选可降解合成高分子的最佳配比进行双螺杆挤出实验，确定双螺杆挤出工艺以获得塑化性能较好的纤维素合金粒子，探索挤出工艺对纤维素等材料塑化性能的影响，比较增塑剂的种类、用量对聚合物相容性、机械性能的影响， 对合金粒子的分子量分布与微观形貌进行分析和表征。借助超声波活化与处理技术，比较不同的工艺条件对均相酯化产物取代度DS及产物收率（质量收率、摩尔收率）的影响，比较催化剂种类及用量对酯化时间、产物取代

该项成果通过表面改性及多相接枝改性使纤维素的刚性骨架具有一定的塑化性能，通过控制接枝率和聚合度等保持良好的降解性能。采用新型环保型增塑剂提高塑化纤维素的流动性及与其它高分子材料的相容性，降低塑化纤维素体系的熔点，改善加工性能。通过聚合物互穿网络技术建立可降解合成高分子和天然高分子多元可降解体系。具有较好的降解性能和机械性能的酯化产物制备工艺和结构设计技术。提高纤维素衍生物与聚乳酸、聚己内酯及改性淀粉之间的相容性的方法及加工工艺。 该技术的主要创新点在于将表面修饰、化学改性、接枝共聚、复合、加工等技术集成运用。通过控制接枝率和聚合度等手段在提高纤维素塑化性能的同时，使其保持良好的降解性能；将纤维素的酯化工艺和酯化产物结构和降解性能、机械性能、加工性能有机结合。通过聚合物互穿网络技术、反应挤出技术采用可降解的合成高分子和天然高分子对其改性共混合金化技术，建立多元可降解体系。新型环保型增塑剂、相容剂等特殊助剂的使用的使用提高塑化纤维素的流动与其它高分子材料的相容性，改善加工性能。

储富祥，博士，研究员，中国林业科学研究院院长。1984年起从事聚合物乳液、生物质材料以及胶黏剂研究，主持国家杰出青年基金、863、948、十五攻关等课题十余项。获授权中国发明专利50多件，发表论文200余篇，其中SCI收录论文60多篇。 王春鹏，博士，研究员，研究室主任。主要开展木材胶黏剂、生物基高分子材料和聚合物乳液等研究。 金立维，博士，副研究员。一直从事生物基高分子材料化学利用与加工的基础及应用研究工作，现主要专注于生物质材料和水性胶黏剂方面的研究工作。

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