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近年来，由于环境和能源危机的加剧，高分子材料的“绿色化”成为高分子材料的发展趋势。泡沫塑料作为高分子材料的重要组成部分，在包装、建筑、家具和交通运输等领域有广泛应用，其“绿色化”的需求也十分迫切和重要。近年发展起来的植物油基高分子材料具有优良的性能，初步体现了以植物油为原料制备“绿色化”泡沫塑料的可行性。目前，研究较多的植物油基泡沫塑料多以植物油为多元醇与异氰酸酯反应制备聚氨酯泡沫塑料。由于羟基与异氰酸酯基按摩尔比1:1反应，因此异氰酸酯的用量较大，泡沫塑料中天然植物油的比例不高，不利于提高其生物降解性。
针对上述问题，本论文以环氧大豆油为原料，通过合适的改性路线，合成了新型可生物降解泡沫塑料，试图尽量减少石油原料的使用，降低成本，简化生产过程，增加泡沫塑料的生物降解性，并以植物纤维作为增强材料，将大豆油树脂基泡沫塑料进一步制成复合泡沫塑料，以改善机械性能，提高应用价值。这将为解决白色污染开辟新的途径，具有较重要的理论和实际意义。
本论文研究的主要内容包括：
(1)用丙烯酸和马来酸酐对环氧大豆油进行功能化改性，制备丙烯酸酯化环氧大豆油(AESO)和马来酸酐-丙烯酸改性环氧大豆油(MA-AESO)。借助FTIR、1H-NMR、化学滴定等手段，研究了AESO和MA-AESO的分子结构和反应程度与反应条件之间的关系。
(2)用苯乙烯(St)和甲基丙烯酸甲酯(MMA)作稀释单体，按照不饱和聚酯固化成型的方法，分别与AESO和MA-AESO树脂反应，制备了大豆油树脂基泡沫塑料。利用力学测试、TGA、SEM、FTIR、DSC等设备对大豆油树脂基泡沫塑料的结构和性能进行了详细的研究。探讨了影响大豆油树脂基泡沫塑料结构和性能的各种因素，包括稀释单体的种类和含量、引发剂和促进剂的浓度、密度等。
(3)用短切剑麻纤维和大麻纤维作为增强材料，制备了植物纤维增强AESO树脂基复合泡沫塑料，考察了纤维种类、纤维含量、纤维长度和纤维表面处理方法以及泡沫塑料的密度等对复合泡沫塑料性能的影响，研究了植物纤维增强的机理。
(4)综合运用实验室模拟土埋法、自然土埋法和微生物培养法三种方法对上述大豆油树脂基泡沫塑料及其植物纤维增强复合泡沫塑料的生物降解性能进行了研究，并研究了影响其生物降解性的因素，对它们的生物降解性进行了评价。
本论文主要研究结果如下：
(1)用丙烯酸和环氧大豆油(ESO)反应，可制得丙烯酸酯化环氧大豆油(AESO)，可在大豆油分子上引入活性双键。利用AESO与St或MMA两种稀释单体的自由基共聚合，可制备具有不同力学性能的AESO树脂基泡沫塑料。当稀释单体含量为40％时，AESO/St泡沫塑料和AESO/MMA泡沫塑料均具有与传统不饱和聚酯泡沫塑料相似的压缩强度和压缩模量，而且比后者具有更好的韧性，是一种性能优良的天然泡沫塑料，同时保持良好的生物降解性。
(2)用马来酸酐(MA)与AESO反应，可制得马来酸酐-丙烯酸改性环氧大豆油(MA-AESO)，可在大豆油分子上引入更多的双键和极性基团。按制备AESO树脂基泡沫塑料的方法，MA-AESO和St通过自由基共聚合可制得MA-AESO/St泡沫塑料。由MA-AESO制得的泡沫塑料，其机械性能比AESO树脂基泡沫塑料明显提高，这和在大豆油分子上引入更多的双键和极性基团，提高了泡沫塑料的交联密度有关。在实验室模拟土埋生物降解实验中，MA-AESO树脂基泡沫塑料的失重大于AESO树脂基泡沫塑料，归因于MA-AESO含有更多的酯基。
(3)短切剑麻、大麻纤维可作为增强材料与AESO/St树脂基体直接复合制备植物纤维增强AESO树脂基复合泡沫塑料。植物纤维能有效提高AESO/St泡沫塑料的机械性能，并有利于降低成本、提高其生物降解性。可以通过对纤维进行表面处理(碱或有机硅偶联剂处理)，改变纤维长度，含量，以及提高泡沫塑料的密度等方法调整纤维与基体间的界面相互作用而达到提高复合泡沫塑料力学性能的目的。
(4)证实了大豆油树脂基泡沫塑料及其植物纤维增强复合材料具有生物降解性。从大豆油树脂基泡沫塑料的结构和组成对其生物降解性的影响的研究中可知，在制备植物油衍生物时，如果不改变其甘油三酯主链结构，并引入容易生物降解的基团，如酯键，则由这样的植物油衍生物制备的植物油基泡沫塑料具有良好的生物降解性；提高植物油衍生物的含量和提高聚合物中易生物降解基团的含量，均能显著提高植物油基泡沫塑料的生物降解性。