绿色化学和可持续性是工业化学发展的趋势。未来不可再生资源(石油、煤和天然气)的枯竭以及由石油基聚合物引起的环境污染问题激发了对可再生资源需求的不断增长,这些可再生资源是可生物降解的、非石油类的,对环境、动物、人类健康和安全具有较低风险。甘蔗渣作为农业废弃物,主要来源于制糖厂。甘蔗渣由于储量丰富、价格低廉且来源广泛,具有可再生性、环境友好性和生物降解性而受到特别地关注。本论文以甘蔗渣粉末作为填料,使用大豆油基多元醇替代石油基多元醇以制备甘蔗渣/可降解型聚氨酯泡沫。主要工作如下:1.利用农业废弃物和以大豆油制备的多元醇作为原料,开发可生物降解的硬质聚氨酯泡沫(RPUFs)塑料,有利于减少对石油资源的依赖,促进可持续发展。本研究的重点是甘蔗渣作为功能性填料,以改善和控制RPUFs的力学性能和生物降解性。随着甘蔗渣含量的增加,RPUFs的密度和力学性能增加,生物降解性得到了很大的提高,所有生物泡沫都具有优异的隔热性能。性能上的所有变化都是由于甘蔗渣上的活性羟基与过量的异氰酸酯反应形成氨基甲酸酯基团,这影响了RPUFs的结构。本研究采用科学设计和分子调控理论提高甘蔗渣的利用价值,开发适用于保温隔热领域的高性能、可生物降解的RPUFs。2.以植物油基多元醇作为原料并以农业废弃物作填料制得软质聚氨酯生物泡沫,控制其吸声系数并分析吸声机理。这为生物可降解节能吸声材料的设计提供了理论指导。通过使用大豆油基多元醇代替50 wt%石油基多元醇合成一系列生物泡沫,所制得的泡沫具有不同含量的自然资源甘蔗渣(作为填料)。FTIR分析表明,甘蔗渣上的活泼氢与-NCO反应生成泡沫基质中的氨基甲酸酯基团,并观察到甘蔗渣与生物泡沫基质之间的氢键。密度、SEM和吸水率表明了甘蔗渣对泡沫形貌的影响。通过力学测量表明结构的变化增强了生物泡沫的力学性能。与不含甘蔗渣的参照泡沫相比,具有5 wt%甘蔗渣的泡沫具有最佳的降解性(12周后),并且重量损失率从17.34%增加至22.04%(约提升27.10%)。声学性能测试表明,不同甘蔗渣含量对泡沫在不同的低频区区域的影响不同,通过调节甘蔗渣的含量来控制和提高生物泡沫的吸声性能是可行的。总之,本论文设计了甘蔗渣/大豆油基可降解聚氨酯泡沫,缓解了聚氨酯泡沫目前难以降解的问题,减少了对石油资源的依赖,降低了生产成本,同时提高了农业废弃物甘蔗渣的利用价值。具备良好的经济效益,符合绿色环保、可持续发展的要求,在工业生产中有广阔的应用前景。