- 选题依据
1.1 选题背景及意义
纳随着社会的进步，人们对生活质量的要求越来越高，进而对材料性能方面的要求也越来越高，当前市面上流通的材料一般分成三大类：金属材料，无机非金属材料和有机高分子材料[1]。其中，有机高分子材料具有较好的结构可设计性和易于加工成型性，自它问世以来，便受到了广泛的关注，它的生产和发展极大程度上的改变了人们生活的环境，经过几十年的不断发展创新，现在有机高分子材料已然与日常生活密不可分。
然而传统有机高分自材料存在许多缺点，例如易老化，导电，导热不良尤其是这类聚合物大多是易燃可燃物，极易被外部热源点燃，大大增加了火灾发生的可能性。并且这类材料发生火灾后传播速度快，不易熄灭且会产生大量烟雾以及有毒气体，对生命财产安全，以及自然环境的保护都存在极大的威胁，因此研究和生产出具有阻燃性能的聚合物材料具有十分重要的意义。
纳米材料是处在原子簇和宏观物质交界的过渡区域，由于纳米微粒尺寸 小，比表面积、表面原子数、表面能和表面张力随粒径的急剧增大，表现出小尺寸效应、表面效应、量 子 尺寸效应和宏观量子隧道效应等特点，从而使纳米粒子出现了许多不同于常规固体的新型特性，拥有广泛的应用前景。如，随着粒子尺寸的减小，表面原子占有比例迅速增加，但 表面粒子缺少临近原子的匹配，极不稳定，很容易与其他原子结合，表现出很高的活性。纳米材料作为一种极具市场应用价值的新兴材料，在许多领域已经崭露头角，如纳米磁性材料、纳米催化材料、纳米传感器和生物功能材料等。将木质素纳米化或者制备成不同的纳米复合材料，将显著增加其应用附加值，同时有利于环境保护和生物资源的利用，符合可持续发展的目标，具有积极的理论与实际意义。
1.2研究目的及重要性
木质素是继纤维素之后世界上最丰富的可再生和生物降解的自然资源[2]，它是一种由苯基丙烷单元通过酯键和碳-碳键连接形成的无定形聚合物[3]。木质素作为造纸时的剩余物质，每年会有将近7000万吨的产量，而其中仅有5%左右的木质素得到了合理的利用，剩余95%左右的木质素被作为燃料或者被当作工业废料排出。而纳米木质素的出现位木质素的开发利用，提高其附加值提供了新的路径。纳米木质素材料拥有纳米材料的普遍性能，纳米木质素颗粒具有更大的比表面积。当和不同聚合物混合时，纳米颗粒能与聚合物基质密切相互作用，均匀分布在聚合物基质中[4]。这些木质素纳米颗粒可以有效提升材料的力学性能，热稳定性，和阻隔性能，是极其可靠的材料阻燃剂。
环氧树脂（EP）是指分子中含有两个或两个以上环氧基团，经适当固化剂固化后可以形成交联网状结构的化合物总称。由于环氧树脂具有良好的耐化学药品性，附着力强，绝缘性好，力学强度高，反映尺寸稳定以及耐辐射性强等优点，使其在涂料，复合材料，胶粘剂等领域得到广泛的应用。
随着科学技术的发展，人类对于世界的探索越加深入，对于材料的要求也不再仅仅满足于日常，而更多地是应用要求与科学探索未知领域中，例如航天，深浅等，因此自然要求材料具有更加强的力学性能，阻隔性能，能应对更加恶劣的环境。
本课程是利用纳米木质素对环氧树脂进行改性，在合理利用提高木质素附加值的同时，改进环氧树脂的生产加工工艺，进而进一步地提升其自身的力学性能与热稳定性，抗冲击性能，韧性及阻隔性能。
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