植物纤维与工程塑料复合的研究现状及展望
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虽然添加偶联剂或增容剂可改善植物纤维与基体 的界面黏合，但这些化学试剂多为不可降解的石油化 学品，在复合材料使用后的回收利用方面不具优势， 而且加入偶联剂对复合材料力学性能提高的幅度有
限［25］。此外，植物纤维 增 强 复 合 材 料 由 于 力 学 性 能 等物理性能的制约，目前为止植物纤维添加量局限在 5% ～ 20% 。 ［26］ 虽 然 一 些 低 附 加 值 的 复 合 板 类 产 品 中，植物纤维添加比例稍高，可达 30% ～ 40% ，但 使用了大量的胶黏剂，大多数胶黏剂在一定的热环境 下会释放出甲醛等污染物，使产品的环保性大大降 低［27］。这些都在一 定 程 度 上 制 约 了 植 物 纤 维 在 复 合 材料中的广泛应用。
木质素有 很 强 的 紫 外 线 吸 收 能 力［38］， 所 以 也 能 用其制备耐辐射材料。苏玲等［39］以戊二醛为交联剂， 利用流延法制备了碱木质素 / 聚乙烯醇 （ PVA） 交联 反应膜，并进行光谱分析发现，加入碱木质素后，反 应膜在紫外光区的吸收度提高了近 90% ，可见碱木 质素 / PVA 交 联 反 应 膜 可 作 为 良 好 的 紫 外 线 吸 收 材 料。Ｒachele 等［40］采用蒸汽爆破法制得稻草木质素， 再将稻草木质素分别与线性低密度聚乙烯、低密度聚 乙烯、高密度聚乙烯等共混。研究发现，产物具有出 色的抗紫外辐射性能。此外，也可用木质素制备具有 电磁屏蔽功能 的 先 进 材 料。 陈 飞 飞 等［41］ 将 酸 析 造 纸 黑液后得到的木质素与适量的镍、钙催化剂催化反应 得到具有石墨层状结构的碳化产物，并制得良好的电 磁屏蔽材料。
木复合材料的设计，保证了复合材料具有较高冲击韧 性和综合力学性能。
植物纤维本身就是一种以木质素和半纤维素为基 体、纤维素微纤丝 为 增 强 体 的 复 合 材 料［10］。 由 于 含 有大量的极性羟基和酚羟基官能团，植物纤维主要组 分的表面均表现出很强的化学极性。植物纤维不经任 何组分分离的情况下，活性官能团彼此包埋，导致植 物纤维只有展露在表面的官能团能与基体接触，又因 纤维表面官能团的极性与工程塑料高分子结构中的官 能团的极性存在较大差异，使得植物纤维与工程塑料 基材间界面相容性差，微观上呈非均匀体系，两相存 在十分清晰的界面，黏结力差，从而影响植物纤维和 工程塑料复合材料的物理性能和机械性能［11］。因此， 通常需要通过对植物纤维进行表面处理来改善植物纤 维增强复合材料的界面性能。目前，常用的处理方法 有热处理［12］、等离子体处理［13］和各种化学处理。其 中，化学处理 较 为 简 便， 成 本 较 低［6］。 常 用 的 化 学 处理有碱处理、酶处理、酰化处理、引入第三相——— 偶联剂、加工复合材料时添加增容剂等方法。 1. 1 植物纤维的处理 1. 1. 1 碱处理
岳小鹏等［31］以 碱 木 质 素 通 过 曼 尼 希 反 应 合 成 木 质素胺，并将木质素胺作为界面改性剂用于 PVC / 木 粉复合材料的制备。研究发现，木质素胺的引入，提 高了 PVC 基体与木粉间的界面结合。李海江等［32］将 木材水解的木质素与天然橡胶复合制得一种木质素 /
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植物纤维与工程塑料复合的研究现状及展望
常用偶联剂为硅烷偶联剂，研究者们已经对其偶 联效果进行了 大 量 研 究。 段 良 福 等［18］ 利 用 经 硅 烷 偶 联剂 HP-172 和 HP-174 改性后的木粉与 HDPE 制备了 复合材料，研究了偶联剂用量对复合材料性能的影 响。研究发现，硅烷偶联剂提高了 HDPE 与木粉的界 面黏结强度，提高了复合材料的力学性能。王伟宏 等［19］将经 r-氨丙基三乙氧基硅烷偶联剂 （ KH-550 ） 处理后的玄武岩纤维 （ BF） 与 HDPE 树脂基体复合， 2 种基材的相容 性 得 到 了 改 善。盛 雨 峰 等［20］ 采 用 4 种硅烷偶联剂处理甘蔗渣发现，经硅烷偶联剂表面处 理后，聚乳酸 /甘蔗渣复合材料的力学性能明显提高。 1. 1. 5 添加增容剂
1 植物纤维在工程塑料中的应用
关于植物纤维增强复合材料的报道很多，最早可 以追溯到 20 世 纪 初［3］。德 国 巴 斯 夫 股 份 有 限 公 司 （ BASF SE） 利用黄麻、剑麻和亚麻的纤维作为增强 材料，与聚丙烯 （ PP） 等热塑性塑料复合，制备出 植物纤 维 增 强 热 塑 性 复 合 材 料 （ NMTS ）［4］。Lodha 等［5-6］利用苧麻纤维制备了绿色复合材料，当添加的 纤维长度超过 5 mm 时，复合材料的力学性能显著提 高。李雪峰等［7］ 对 甘 蔗 渣、 木 粉、 稻 壳 粉 和 稻 草 粉 进行预处理，并分别与高密度聚乙烯 （ HDPE） 和 PP 复合制备 了 植 物 纤 维 增 强 聚 烯 烃 复 合 材 料。 洪 钧［8］ 将苎麻以粗纱的形态作为增强材料，采用模压工艺制 备了苎麻 / PP 复合材料。姚嘉［9］实现了椰纤维夹芯代
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檨檨檨檨殎 综述
中国造纸学报 Transactions of China Pulp and Paper
Vol. 29，No. 3，2014
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植物纤维与工程塑料复合的研究现状及展望
戴 歆 刘祝兰 任 浩*
（ 南京林业大学轻工科学与工程学院，江苏南京，210037）
摘 要： 综合国内外相关研究资料，介绍了植物纤维及其木质素组分与工程塑料复合的研究现状及进展，并对存在的问题进行了分
木质素为无定形芳香族高聚物，是自然界极其重 要的、丰富的、可再生生物质资源。自然界每年可产 生木质素约 6 × 1014 t［28］。到目前为止，绝大多数木 质素仍只用于浓缩后燃烧获取热量，只有极少部分木 质素得到高效利用。
木质素不溶于水，具有显著的多分散性、良好的 阻燃和耐溶剂性能。木质素热稳定性良好，由热失重 分析结果可知，其质量损失从 235℃ 开始，但 300℃ 时质量损失仅 2% （ 质量损失部分为结合水）［29］，所 以木质素完全具备与大多数树脂共混的条件。研究开 发工业木质素生产可降解型复合材料，无论从治理水 污染、白色污染，还是节约石油等不可再生资源方面 考虑，都十分有意义。
碱处理不仅可以改变植物纤维结构，提高其模量 和强度［1］，还 能 溶 解 植 物 纤 维 中 部 分 木 质 素 和 半 纤 维素等，使纤维素微纤丝排列更加松散并沿着受力方 向取向［14］。碱处理过 程 中 存 在 着 纤 维 素、 半 纤 维 素
收稿日期： 2014-04-30 基金项目： 国家自然科学基金青年基金 （51203075） ； 江苏省自然科学基金青年基金 （ BK2012420 ） ； 国家重点基础研究发展计划资助项目 （2010CB732205） ； 教育部归国留学人员科研启动基金 （ 第 46 批） ； 2012 年南京市留学归国人员择优资助计划； 南京林业大学高层次人才引进 科研启动基金 （163105017） 。 作者简介： 戴 歆，女，1991 年生； 在读硕士研究生； 主要研究方向： 木材化学与生物质材料。 * 通信联系人： 任 浩，E-mail： renhaomie@ hotmail. co. jp。
为了进一步提高植物纤维复合比例，尽量减少添 加剂用量，利用化学浆纤维代替未处理的植物纤维将 是一种新思路。与未经任何处理的植物纤维相比，化 学浆纤维脱除了木质素和半纤维素，主要成分是纤维 素。这种纤维已经脱离了以纤维素微纤丝为增强体、 木质素和半纤维素为基体的复合状态。纤维素分子长 链在化学制浆蒸煮过程中部分降解，纤维分散，大多 数活性官能团展露，增加了纤维素与工程塑料复合时 形成共价键的官能团数量。 1. 2 木质素在工程塑料中的应用
第 29 卷 第 3 期
天然橡胶复合物，并采用该复合物部分代替商用橡胶 补强剂———白炭 黑。 张 雅 静 等［33］ 采 用 含 有 羧 基 的 木 质素改性三聚氰胺甲醛树脂，改性后的甲醛树脂综合 性能 优 良。 Peng 等［34］ 将 乙 酸 木 质 素 与 异 氰 酸 酯 （ NCO） 封端的聚氨酯离子进行化学交联制备了木质 素基聚氨酯水凝胶，木质素的引入提高了该水凝胶的 热稳定性。
第 29 卷 第 3 期
植物纤维与工程塑料复合的研究现状及展望
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及木质素的溶解和降解等一系列综合化学反应，温度 在反应中具有重要作用。 1. 1. 2 酶处理
酶处理可改变植物纤维的表面结构，提高植物纤 维的力学性能［15］。酶处理后，植物纤维表面更光滑、 纤维素结 晶 度 增 大［16］、 单 束 纤 维 的 拉 伸 强 度 有 所 提高。 1. 1. 3 酰化处理
酰化处理是通过植物纤维与酰化试剂反应，将一 定数量的疏水性官能团覆盖在植物纤维表面，从而有 效降低植物纤维表面的亲水性能［17］。 1. 1. 4 偶联剂
通过引入偶联剂可达到改善植物纤维与基体界面 黏结性的目的，偶联剂在纤维和塑料基体间起桥梁作 用。偶联剂主要以如下几种机理发挥作用［3］： ① 消 除弱界面层； ②形成软界面； ③提高树脂渗透能力； ④改变植物纤维表面酸性； ⑤在 2 种基质之间生成共 价键； ⑥产生高交联界面。
析，同时提出可将一种新型木质素基高分子物质———木质素酚加入到化学浆纤维和工程塑料之间，以开发新型复合材料。
关键词： 植物纤维； 木质素； 木质素酚； 复合材料； 工程塑料
中图分类号： TB33； TS79
文献标识码： A
源自文库
文章编号： 1000-6842（2014）03-0054-05
近 10 年来，在纤维增强复合材料方面的研究中， 用植物纤维取代人造纤维的研究越来越受到重视［1］。 植物纤维增强复合材料是将植物纤维与热塑性树脂基 体或热固性树脂基体复合而成的一种新型材料。与玻 璃纤维增强复合材料相比，植物纤维增强复合材料具 有密度低、 比 性 能 高、 隔 音 效 果 好、 可 回 收、 可 再 生、可自然 降 解 及 人 体 亲 和 性 好 等 优 点［2］。 植 物 纤 维增强复合材料因较差的热稳定性和界面黏附力、较 强的吸水性致使其应用仍具有很多局限性。目前，许 多研究通过对植物纤维进行表面处理或在基材间添加 偶联剂等方法改良植物纤维增强复合材料。
木质素在焦化时，其愈创木基的阻位酚羟基能够 捕获基体材料降解时 产 生 的 自 由 基 而 终 止 反 应［29］。 因此，可利用木质素出色的阻燃性能制备阻燃材料。 傅如林等［35］通 过 制 备 三 聚 氰 胺 改 性 酶 解 木 质 素， 探 讨了复配微胶囊红磷对阻燃三元乙丙橡胶 （ EPDM） 阻燃性能的影响。研究发现，EPDM 的阻燃性能随改 性酶解木质素用量的增加而提高。Yu 等［36］通过三步 反应在碱木素上接上氮、磷 2 种阻燃元素来强化木质 素 / PP 的阻燃性能。研究发现，与未改性的木质素相 比，接枝改性的碱木质素具有更好的阻燃性能。陈为 健等［37］用反向沉淀法制备酶解木质素 / 氢氧化镁复合 材料，并研究其对丁苯橡胶 （ SBＲ） 复合材料的阻燃 效应。研究发现，复合材料中酶解木质素包覆氧化 镁，酶解木质素与氢氧化镁质量比为 1∶ 1 时，复合材 料的阻燃效应较好。
木质素存在大量活性官能团，可通过表面改性改 变其表面性质和对其进行化学改性引入特定的结构等 方法，提高其对基体材料的兼容性和材料的流变性等 力学性能，同时将其可生物降解等性能引入到工程塑 料中［30］。国内 外 研 究 人 员 已 从 木 质 素 与 聚 氯 乙 烯 （ PVC） 、天 然 橡 胶、酚 醛 树 脂 （ PF） 、PP、聚 氨 酯 （PU） 共混等方面入手来改善工程塑料性能，并取得 了较大进展。
在增容剂方面，通常采用的是马来酸酐接枝聚合 物的方法。其中，常用于植物纤维增强高分子材料的 增容剂是马来酸酐接枝聚丙烯和马来酸酐接枝聚乙 烯［21-22］。马来酸酐与 植 物 纤 维 反 应 时，其 表 面 的 羧 基或酐基通过与植物纤维中的醇羟基发生酯化反应或 形成氢键等形式接枝到植物纤维表面，从而降低植物 纤维的吸水性和极性； 同时马来酸酐长的分子链可以 渗透到高分子材料基体中而与高分子材料基体形成共 结晶［23-24］，从而 在 聚 合 物 和 植 物 纤 维 之 间 起 到 桥 梁 作用，形成良好的界面黏合。
限［25］。此外，植物纤维 增 强 复 合 材 料 由 于 力 学 性 能 等物理性能的制约，目前为止植物纤维添加量局限在 5% ～ 20% 。 ［26］ 虽 然 一 些 低 附 加 值 的 复 合 板 类 产 品 中，植物纤维添加比例稍高，可达 30% ～ 40% ，但 使用了大量的胶黏剂，大多数胶黏剂在一定的热环境 下会释放出甲醛等污染物，使产品的环保性大大降 低［27］。这些都在一 定 程 度 上 制 约 了 植 物 纤 维 在 复 合 材料中的广泛应用。
木质素有 很 强 的 紫 外 线 吸 收 能 力［38］， 所 以 也 能 用其制备耐辐射材料。苏玲等［39］以戊二醛为交联剂， 利用流延法制备了碱木质素 / 聚乙烯醇 （ PVA） 交联 反应膜，并进行光谱分析发现，加入碱木质素后，反 应膜在紫外光区的吸收度提高了近 90% ，可见碱木 质素 / PVA 交 联 反 应 膜 可 作 为 良 好 的 紫 外 线 吸 收 材 料。Ｒachele 等［40］采用蒸汽爆破法制得稻草木质素， 再将稻草木质素分别与线性低密度聚乙烯、低密度聚 乙烯、高密度聚乙烯等共混。研究发现，产物具有出 色的抗紫外辐射性能。此外，也可用木质素制备具有 电磁屏蔽功能 的 先 进 材 料。 陈 飞 飞 等［41］ 将 酸 析 造 纸 黑液后得到的木质素与适量的镍、钙催化剂催化反应 得到具有石墨层状结构的碳化产物，并制得良好的电 磁屏蔽材料。
木复合材料的设计，保证了复合材料具有较高冲击韧 性和综合力学性能。
植物纤维本身就是一种以木质素和半纤维素为基 体、纤维素微纤丝 为 增 强 体 的 复 合 材 料［10］。 由 于 含 有大量的极性羟基和酚羟基官能团，植物纤维主要组 分的表面均表现出很强的化学极性。植物纤维不经任 何组分分离的情况下，活性官能团彼此包埋，导致植 物纤维只有展露在表面的官能团能与基体接触，又因 纤维表面官能团的极性与工程塑料高分子结构中的官 能团的极性存在较大差异，使得植物纤维与工程塑料 基材间界面相容性差，微观上呈非均匀体系，两相存 在十分清晰的界面，黏结力差，从而影响植物纤维和 工程塑料复合材料的物理性能和机械性能［11］。因此， 通常需要通过对植物纤维进行表面处理来改善植物纤 维增强复合材料的界面性能。目前，常用的处理方法 有热处理［12］、等离子体处理［13］和各种化学处理。其 中，化学处理 较 为 简 便， 成 本 较 低［6］。 常 用 的 化 学 处理有碱处理、酶处理、酰化处理、引入第三相——— 偶联剂、加工复合材料时添加增容剂等方法。 1. 1 植物纤维的处理 1. 1. 1 碱处理
岳小鹏等［31］以 碱 木 质 素 通 过 曼 尼 希 反 应 合 成 木 质素胺，并将木质素胺作为界面改性剂用于 PVC / 木 粉复合材料的制备。研究发现，木质素胺的引入，提 高了 PVC 基体与木粉间的界面结合。李海江等［32］将 木材水解的木质素与天然橡胶复合制得一种木质素 /
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植物纤维与工程塑料复合的研究现状及展望
常用偶联剂为硅烷偶联剂，研究者们已经对其偶 联效果进行了 大 量 研 究。 段 良 福 等［18］ 利 用 经 硅 烷 偶 联剂 HP-172 和 HP-174 改性后的木粉与 HDPE 制备了 复合材料，研究了偶联剂用量对复合材料性能的影 响。研究发现，硅烷偶联剂提高了 HDPE 与木粉的界 面黏结强度，提高了复合材料的力学性能。王伟宏 等［19］将经 r-氨丙基三乙氧基硅烷偶联剂 （ KH-550 ） 处理后的玄武岩纤维 （ BF） 与 HDPE 树脂基体复合， 2 种基材的相容 性 得 到 了 改 善。盛 雨 峰 等［20］ 采 用 4 种硅烷偶联剂处理甘蔗渣发现，经硅烷偶联剂表面处 理后，聚乳酸 /甘蔗渣复合材料的力学性能明显提高。 1. 1. 5 添加增容剂
1 植物纤维在工程塑料中的应用
关于植物纤维增强复合材料的报道很多，最早可 以追溯到 20 世 纪 初［3］。德 国 巴 斯 夫 股 份 有 限 公 司 （ BASF SE） 利用黄麻、剑麻和亚麻的纤维作为增强 材料，与聚丙烯 （ PP） 等热塑性塑料复合，制备出 植物纤 维 增 强 热 塑 性 复 合 材 料 （ NMTS ）［4］。Lodha 等［5-6］利用苧麻纤维制备了绿色复合材料，当添加的 纤维长度超过 5 mm 时，复合材料的力学性能显著提 高。李雪峰等［7］ 对 甘 蔗 渣、 木 粉、 稻 壳 粉 和 稻 草 粉 进行预处理，并分别与高密度聚乙烯 （ HDPE） 和 PP 复合制备 了 植 物 纤 维 增 强 聚 烯 烃 复 合 材 料。 洪 钧［8］ 将苎麻以粗纱的形态作为增强材料，采用模压工艺制 备了苎麻 / PP 复合材料。姚嘉［9］实现了椰纤维夹芯代
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中国造纸学报 Transactions of China Pulp and Paper
Vol. 29，No. 3，2014
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植物纤维与工程塑料复合的研究现状及展望
戴 歆 刘祝兰 任 浩*
（ 南京林业大学轻工科学与工程学院，江苏南京，210037）
摘 要： 综合国内外相关研究资料，介绍了植物纤维及其木质素组分与工程塑料复合的研究现状及进展，并对存在的问题进行了分
木质素为无定形芳香族高聚物，是自然界极其重 要的、丰富的、可再生生物质资源。自然界每年可产 生木质素约 6 × 1014 t［28］。到目前为止，绝大多数木 质素仍只用于浓缩后燃烧获取热量，只有极少部分木 质素得到高效利用。
木质素不溶于水，具有显著的多分散性、良好的 阻燃和耐溶剂性能。木质素热稳定性良好，由热失重 分析结果可知，其质量损失从 235℃ 开始，但 300℃ 时质量损失仅 2% （ 质量损失部分为结合水）［29］，所 以木质素完全具备与大多数树脂共混的条件。研究开 发工业木质素生产可降解型复合材料，无论从治理水 污染、白色污染，还是节约石油等不可再生资源方面 考虑，都十分有意义。
碱处理不仅可以改变植物纤维结构，提高其模量 和强度［1］，还 能 溶 解 植 物 纤 维 中 部 分 木 质 素 和 半 纤 维素等，使纤维素微纤丝排列更加松散并沿着受力方 向取向［14］。碱处理过 程 中 存 在 着 纤 维 素、 半 纤 维 素
收稿日期： 2014-04-30 基金项目： 国家自然科学基金青年基金 （51203075） ； 江苏省自然科学基金青年基金 （ BK2012420 ） ； 国家重点基础研究发展计划资助项目 （2010CB732205） ； 教育部归国留学人员科研启动基金 （ 第 46 批） ； 2012 年南京市留学归国人员择优资助计划； 南京林业大学高层次人才引进 科研启动基金 （163105017） 。 作者简介： 戴 歆，女，1991 年生； 在读硕士研究生； 主要研究方向： 木材化学与生物质材料。 * 通信联系人： 任 浩，E-mail： renhaomie@ hotmail. co. jp。
为了进一步提高植物纤维复合比例，尽量减少添 加剂用量，利用化学浆纤维代替未处理的植物纤维将 是一种新思路。与未经任何处理的植物纤维相比，化 学浆纤维脱除了木质素和半纤维素，主要成分是纤维 素。这种纤维已经脱离了以纤维素微纤丝为增强体、 木质素和半纤维素为基体的复合状态。纤维素分子长 链在化学制浆蒸煮过程中部分降解，纤维分散，大多 数活性官能团展露，增加了纤维素与工程塑料复合时 形成共价键的官能团数量。 1. 2 木质素在工程塑料中的应用
第 29 卷 第 3 期
天然橡胶复合物，并采用该复合物部分代替商用橡胶 补强剂———白炭 黑。 张 雅 静 等［33］ 采 用 含 有 羧 基 的 木 质素改性三聚氰胺甲醛树脂，改性后的甲醛树脂综合 性能 优 良。 Peng 等［34］ 将 乙 酸 木 质 素 与 异 氰 酸 酯 （ NCO） 封端的聚氨酯离子进行化学交联制备了木质 素基聚氨酯水凝胶，木质素的引入提高了该水凝胶的 热稳定性。
第 29 卷 第 3 期
植物纤维与工程塑料复合的研究现状及展望
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及木质素的溶解和降解等一系列综合化学反应，温度 在反应中具有重要作用。 1. 1. 2 酶处理
酶处理可改变植物纤维的表面结构，提高植物纤 维的力学性能［15］。酶处理后，植物纤维表面更光滑、 纤维素结 晶 度 增 大［16］、 单 束 纤 维 的 拉 伸 强 度 有 所 提高。 1. 1. 3 酰化处理
酰化处理是通过植物纤维与酰化试剂反应，将一 定数量的疏水性官能团覆盖在植物纤维表面，从而有 效降低植物纤维表面的亲水性能［17］。 1. 1. 4 偶联剂
通过引入偶联剂可达到改善植物纤维与基体界面 黏结性的目的，偶联剂在纤维和塑料基体间起桥梁作 用。偶联剂主要以如下几种机理发挥作用［3］： ① 消 除弱界面层； ②形成软界面； ③提高树脂渗透能力； ④改变植物纤维表面酸性； ⑤在 2 种基质之间生成共 价键； ⑥产生高交联界面。
析，同时提出可将一种新型木质素基高分子物质———木质素酚加入到化学浆纤维和工程塑料之间，以开发新型复合材料。
关键词： 植物纤维； 木质素； 木质素酚； 复合材料； 工程塑料
中图分类号： TB33； TS79
文献标识码： A
源自文库
文章编号： 1000-6842（2014）03-0054-05
近 10 年来，在纤维增强复合材料方面的研究中， 用植物纤维取代人造纤维的研究越来越受到重视［1］。 植物纤维增强复合材料是将植物纤维与热塑性树脂基 体或热固性树脂基体复合而成的一种新型材料。与玻 璃纤维增强复合材料相比，植物纤维增强复合材料具 有密度低、 比 性 能 高、 隔 音 效 果 好、 可 回 收、 可 再 生、可自然 降 解 及 人 体 亲 和 性 好 等 优 点［2］。 植 物 纤 维增强复合材料因较差的热稳定性和界面黏附力、较 强的吸水性致使其应用仍具有很多局限性。目前，许 多研究通过对植物纤维进行表面处理或在基材间添加 偶联剂等方法改良植物纤维增强复合材料。
木质素在焦化时，其愈创木基的阻位酚羟基能够 捕获基体材料降解时 产 生 的 自 由 基 而 终 止 反 应［29］。 因此，可利用木质素出色的阻燃性能制备阻燃材料。 傅如林等［35］通 过 制 备 三 聚 氰 胺 改 性 酶 解 木 质 素， 探 讨了复配微胶囊红磷对阻燃三元乙丙橡胶 （ EPDM） 阻燃性能的影响。研究发现，EPDM 的阻燃性能随改 性酶解木质素用量的增加而提高。Yu 等［36］通过三步 反应在碱木素上接上氮、磷 2 种阻燃元素来强化木质 素 / PP 的阻燃性能。研究发现，与未改性的木质素相 比，接枝改性的碱木质素具有更好的阻燃性能。陈为 健等［37］用反向沉淀法制备酶解木质素 / 氢氧化镁复合 材料，并研究其对丁苯橡胶 （ SBＲ） 复合材料的阻燃 效应。研究发现，复合材料中酶解木质素包覆氧化 镁，酶解木质素与氢氧化镁质量比为 1∶ 1 时，复合材 料的阻燃效应较好。
木质素存在大量活性官能团，可通过表面改性改 变其表面性质和对其进行化学改性引入特定的结构等 方法，提高其对基体材料的兼容性和材料的流变性等 力学性能，同时将其可生物降解等性能引入到工程塑 料中［30］。国内 外 研 究 人 员 已 从 木 质 素 与 聚 氯 乙 烯 （ PVC） 、天 然 橡 胶、酚 醛 树 脂 （ PF） 、PP、聚 氨 酯 （PU） 共混等方面入手来改善工程塑料性能，并取得 了较大进展。
在增容剂方面，通常采用的是马来酸酐接枝聚合 物的方法。其中，常用于植物纤维增强高分子材料的 增容剂是马来酸酐接枝聚丙烯和马来酸酐接枝聚乙 烯［21-22］。马来酸酐与 植 物 纤 维 反 应 时，其 表 面 的 羧 基或酐基通过与植物纤维中的醇羟基发生酯化反应或 形成氢键等形式接枝到植物纤维表面，从而降低植物 纤维的吸水性和极性； 同时马来酸酐长的分子链可以 渗透到高分子材料基体中而与高分子材料基体形成共 结晶［23-24］，从而 在 聚 合 物 和 植 物 纤 维 之 间 起 到 桥 梁 作用，形成良好的界面黏合。