前言

我国是农业大国，秸秆年产量超过9亿t，解决低值秸秆的高值化利用，对促进我国创新驱动发展和新旧动能转换、实现“碳达峰”和“碳中和”意义重大。因此，将来源丰富的秸秆类木质纤维原料应用于NR并提升国产NR的品质，既可以降低我国NR的对外依存度，又可为低值秸秆的高值化利用提供有效出路。

木质素结构复杂，工业木质素的主要来源是硫酸盐碱木质素和磺化木质素，作为制浆工业的副产物，其原生结构被严重降解并碎片化，导致性能不稳定。据报道，溶剂法分离制备的纳米木质素与NR界面结合良好，相应的木质素/NR复合材料的硬度、拉伸强度和韧性均提高。

1 

实验

1.1

　改性木质素的制备

木质素是由苯丙烷结构单元通过醚键和碳-碳键等链接方式组成的具有一定线性的高分子化合物，其分子中既存在苯丙烷结构的非极性部分，又存在羟基等极性部分。

改性木质素的制备工艺见图1。

如图1所示，首先将秸秆（主要为玉米秸秆、玉米芯、麦秆等）破碎、除杂，然后通过溶剂（溶剂A＋B）处理并分离得到木质素，溶剂则回收和回用；其次，对木质素进行溶剂清洗、甲基化改性和相容性改性（适当屏蔽羟基等极性基团，从而增强其与橡胶的界面相容性），即得改性木质素。

1.2

　生物橡胶的制备

将干燥后的改性木质素粉末与NR进行绿色化学湿法混炼复合，可以制备功能性生物橡胶，混炼工艺见图2。

首先，将改性木质素（质量为NR干胶质量的5%～20%）良好分散于水中，然后将其与天然胶乳共混，在共混池中充分搅拌均匀，加入凝固剂后将复合胶水导入凉胶槽中，进行乳聚混合凝胶，再进行皱片脱水等加工，然后晾片干燥，得到功能性NR。皱片胶料也可通过挤出膨胀结合微波干燥，以提高生产效率。

1.3

　生物基橡胶助剂的制备

用改性木质素分别对炭黑、白炭黑、碳纳米管、氧化锌和癸酸钴进行表面相容性改性，且改性后的炭黑、....