CN103833949A - 一种聚氨酯泡沫的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种聚氨酯泡沫的制备方法。包括如下步骤:(1)玉米芯粉在稀硫酸的作用下进行水解反应;在柠檬酸缓冲液中,所述水解反应后的滤渣在纤维素酶的作用下进行酶解反应,抽滤得经酶解的玉米芯残渣;(2)所述经酶解的玉米芯残渣和玉米芯粉的混合物在液化剂和浓硫酸的作用下经液化处理得到液化产物;(3)所述液化产物与稳定剂和催化剂混合后得到黑料;(4)乙二醇和无水葡萄糖在磷酸的催化作用下进行反应得到粗乙二醇葡萄糖苷;(5)异氰酸酯与所述粗乙二醇葡萄糖苷混合后得到白料;(6)将所述白料与所述黑料在搅拌下混合得到混合物,该混合物经发泡成型即得。本方法提供的思路强调结合技术成熟并已运用于工业生产的农作物废弃物利用方法(即生产工业乙醇和结晶木糖),更具有实际意义及可行性。
Description
技术领域
本发明涉及一种聚氨酯泡沫的制备方法,具体涉及一种以玉米芯为原料制备聚氨酯泡沫的方法。
背景技术
聚氨酯材料是现代塑料工业中发展最快的品种之一,由二元或多元有机异氰酸酯与二元或多元醇化合物,即聚醚多元醇或聚酯多元醇反应制得。由于多元醇化合物的原料来源为石油,故聚氨酯工业对于石油有着很强的依赖性。近年来石油因价格的波动和供给的严重不足影响了聚氨酯工业的发展。玉米芯是富含羟基的天然化合物,研究证明,这些化合物可以代替聚醚或聚酯多元醇与异氰酸酯发生亲核加成反应制备聚氨酯材料。在生产中选择玉米芯作为多元醇化合物的原料不仅可以提高资源的利用率,而且使聚氨酯工业减少了对石油的依赖,原料成本降低。
利用玉米芯酶解发酵生产燃料乙醇的过程中会产生大量经过酶解后的玉米芯残渣,如果将这些残渣作为生产原材料,利用到聚氨酯泡沫的制备中,将会更进一步提高资源的利用率,降低生产成本,节约能源。
富含半纤维素的农副废弃物玉米芯通过稀酸水解,可得到以木糖为主并含有少量葡萄糖、甘露糖和***糖等杂糖的水解液。该水解液经过离子交换、真空浓缩、结晶等净化过程,即可制得结晶木糖。分离出晶体木糖后的母液中含大量葡萄糖,可以与醇类进行糖基转移反应制备粗乙二醇葡萄糖苷。实验证明合成聚氨酯泡沫材料过程中添加乙二醇葡萄糖苷可调节反应速度,使物料有充裕时间混合,反应速度均匀,泡沫稳定,结构致密,不易产生空隙。同时实验证明,粗制乙二醇葡萄糖苷由于是液态,比固态的纯乙二醇葡萄糖苷更方便使用。如果利用木糖生产过程中产生的废弃杂糖水解液制备粗乙二醇葡萄糖苷,作为助剂添加到用植物多元醇为原料制备的聚氨酯泡沫中,将会在成本增加很小的情况下提高聚氨酯性能。
发明内容
本发明的目的是提供一种聚氨酯泡沫的制备方法,具体为一种利用经纤维素酶酶解过的玉米芯粉末为原料,添加粗制乙二醇葡萄糖苷制备聚氨酯泡沫的方法,同时为一种提供了一种利用两种工业生产废弃物制备聚氨酯泡沫材料的技术方案。
本发明所提供的一种聚氨酯泡沫的制备方法,包括如下步骤:
(1)玉米芯粉在稀硫酸的作用下进行水解反应;在柠檬酸缓冲液中,所述水解反应后的滤渣在纤维素酶的作用下进行酶解反应,抽滤得经酶解的玉米芯残渣;
(2)所述经酶解的玉米芯残渣和玉米芯粉的混合物在液化剂和浓硫酸的作用下经液化处理得到液化产物;所述液化剂为聚乙二醇400和丙三醇的混合物;
(3)所述液化产物与稳定剂和催化剂混合后得到黑料;所述稳定剂为硅油或聚二甲基硅氧烷,所述催化剂为二月桂酸二丁基锡与三乙胺的混合物;
(4)乙二醇和无水葡萄糖在磷酸的催化作用下进行反应得到粗乙二醇葡萄糖苷;
(5)异氰酸酯与所述粗乙二醇葡萄糖苷混合后得到白料;
(6)将所述白料与所述黑料在搅拌下混合得到混合物,该混合物经发泡成型即得所述聚氨酯泡沫。
上述的制备方法中,步骤(1)中,所述玉米芯粉的粒径可为20目~80目,具体可为20目~50目、20目、50目或80目;所述稀硫酸的质量百分含量可为1.2~1.5%,具体可为1.2%~1.4%、1.25%~1.4%、1.2%、1.25%、1.4%或1.5%;
所述水解反应中,所述玉米芯粉与稀硫酸的质量份数比可为1:(8~12),具体可为1:(8~11)、1:(9~10)、1:(11~12)、1:8、1:9、1:10、1:11或1:12,所述水解反应的温度可为110~130℃,具体可为110~121℃、110℃、121℃或130℃,时间可为1.5~2小时,具体可为1.5~1.8小时、1.5小时、1.8小时或2小时;
所述酶解反应中,所述柠檬酸缓冲液的pH值可为4.5~5.5,如5.0,所述酶解反应的温度可为48~52℃,如48~51℃、49~52℃、48℃、49℃、51℃或52℃,时间可为22~24小时,具体可为22小时、23小时或24小时;
所述纤维素酶的用量可为750~850U/g所述玉米芯粉,如750~800U/g、750U/g、800U/g或850U/g。
上述的制备方法中,步骤(2)中,所述液化剂中,所述聚乙二醇400与丙三醇的质量份数比可为(3.5~4.6):1,具体可为(3.5~4.3):1、(3.8~4.0):1、3.5:1、3.8:1、4.0:1、4.3:1或4.6:1;所述液化处理的温度可为130~160℃,具体可为130~150℃、145~160℃、130℃、145℃、150℃或160℃,时间可为120~150min,具体可为120~140min、135~150min、120min、135min、140min或150min。
上述的制备方法中,步骤(2)中,所述浓硫酸的质量百分含量可为97~98%,所述浓硫酸的加入量为聚乙二醇400和丙三醇的混合物质量的3~4%,具体可为3%~3.5%、3%、3.5%或4%。
所述经酶解的玉米芯残渣与玉米芯粉的质量份数比可为1:(0.3~1),具体可为1:(0.3~0.8)、1:(0.3~0.5)、1:(0.5~0.8)、1:0.3、1:0.5、1:0.8或1:1。
上述的制备方法中,步骤(3)中,所述液化产物、稳定剂和催化剂的质量份数比可为1:(0.04~0.06):(0.05~0.09),具体可为1:0.04:0.05、1:0.05:0.07或1:0.06:0.09;
所述催化剂中,二月桂酸二丁基锡与三乙胺的质量份数比可为(4~6):(1~3),具体可为1:0.4、4:1、4:3、6:1或2:1。
上述的制备方法中,步骤(4)中,所述乙二醇与无水葡萄糖的摩尔份数比可为(3~5):1,具体可为3:1、4:1或5:1;所述磷酸的用量可为所述无水葡萄糖的质量的1.3~1.7%,具体可为1.3~1.6%、1.3~1.5%、1.4~1.7%、1.3%、1.4%、1.5%、1.6%或1.7%。
上述的制备方法中,步骤(4)中,所述反应的温度可为120~130℃,具体可为120℃或130℃,压力可为5000~6000Pa,具体可为5000Pa或6000Pa,时间可为1.2~1.5小时,具体可为1.2~1.3小时、1.25~1.5小时、1.2小时、1.25小时、1.3小时或1.5小时。
上述的制备方法中,步骤(5)中,所述异氰酸酯为多苯基多亚甲基多异氰酸酯;所述异氰酸酯与粗乙二醇葡萄糖苷的质量份数比可为(5~25):1,具体可为(6~24):1、(10~14):1、(6~12):1、6:1、10:1、12:1、14:1或24:1。
上述的制备方法中,步骤(6)中,所述粗乙二醇葡萄糖苷与所述液化产物的质量份数比可为(0.05~0.2):1,具体可为(0.05~0.1):1、0.05:1、0.1:1或0.2:1。
上述的制备方法中,步骤(6)中,所述混合物在1100~1300转/分的转速下搅拌7~12秒。
本发明提供的制备方法利用经纤维素酶酶解过的玉米芯粉制备聚氨酯泡沫材料,并且添加粗乙二醇葡萄糖苷。本发明的方法制备的产品比已有报道中直接将农作物秸秆液化制备的产品在材料的力学性能、色泽和表观性质方面都有很大改善。本方法还提供了一种合理利用农作物废弃物的新思路,即利用工业生产能源酒精(以玉米秸秆为原料酶解发酵制得)过程中产生的大量酶解残渣制备聚氨酯泡沫材料。本方法中添加的粗制乙二醇葡萄糖苷也可由工业中制备木糖(以农作物废弃物水解液为原料经离子交换后结晶制得)过程中产生的杂糖废弃液制得。与已有报道中利用玉米秸秆制备聚氨酯材料的区别在于,本方法提供的思路强调结合技术成熟并已运用于工业生产的农作物废弃物利用方法(即生产工业乙醇和结晶木糖),更具有实际意义及可行性。
附图说明
图1为本发明提供的制备聚氨酯泡沫方法的流程图。
具体实施方式
下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明,均为常规方法。
下述实施例中所用的材料、试剂等,如无特殊说明,均可从商业途径得到。
下述各实施例中,所得聚氨酯泡沫材料的弹性模量是按照GB/T8813-2008/ISO844:2004进行测定的;密度是按照GB/T6343-1995进行测定的。
热导率是按照如下步骤测定的:制备宽约10mm、高约10mm和长度大于60mm的长方体式样,用KD2热特性分析仪测定。
实施例1、
本发明制备聚氨酯泡沫的流程图如图1所示。
(1)将粉碎后的玉米芯粉(20目)按固液比(质量份)1:10的比例与质量百分含量为1.25%的稀硫酸溶液于三角瓶中混合,在高压锅内升温至121℃,水解2小时。将残渣用热水洗至中性,滤渣干燥至恒重后加入pH为5.0的柠檬酸缓冲液中,按照800U/g玉米芯粉添加纤维素酶,于50℃下酶解24h。抽滤得经酶解的玉米芯残渣,干燥至恒重。
(2)取160重量份的聚乙二醇400和40重量份的丙三醇放入具有搅拌、冷凝回流和温控装置的三口烧瓶中,然后将三口烧瓶放入160℃的油浴锅中,加入浓度为97%的浓硫酸7重量份。当油浴锅温度稳定后,加入经粉碎后的玉米芯粉25重量份和步骤(1)得到的酶解的玉米芯残渣25重量份,液化120min得到液化产物,使用流动冷水冷却终止反应。
(3)取液化产物20.00重量份、硅油1.00重量份、二月桂酸二丁基锡1.00重量份和三乙胺0.40重量份置于一次性纸杯中,以1250转/分高速搅拌25s,制成黑料。
(4)加入反应原料(摩尔比为4:1的乙二醇和无水葡萄糖)后升高温度至80℃,搅拌至溶液呈透明状态。控制反应温度为130℃,反应压力为5000Pa,加入催化剂磷酸,用量为无水葡萄糖的1.5%,反应1.25小时,利用Fehlin试剂检测,直到葡萄糖完全反应。待降温到90℃,加入饱和氢氧化钠水溶液中和至pH为8,得到透明的琥珀色粘稠液体即为粗乙二醇葡萄糖苷。
(5)取PAPI 24重量份和粗乙二醇葡萄糖苷1重量份于一次性纸杯中,以1150转/分高速搅拌7s,制成白料。
(6)将黑料和白料以1200转/分高速混合10s,其中,控制粗乙二醇葡萄糖苷与液化产物的质量份数比为0.05:1,室温条件下在474重量份玻璃板的压盖下发泡成型即得到聚氨酯泡沫材料。
本实施例制成的聚氨酯泡沫材料的性能参数为:弹性模量为6552.67Kpa,密度为233.15Kg/m3,热导率为0.054wm-1℃-1。
实施例2、
本发明制备聚氨酯泡沫的流程图如图1所示。
(1)将粉碎后的玉米芯粉(80目)按固液比(质量份)1:8的比例与质量百分含量为1.2%的稀硫酸溶液于三角瓶中混合,在高压锅内升温至110℃,水解1.5小时。将残渣用热水洗至中性,滤渣干燥至恒重后加入pH为5.0的柠檬酸缓冲液中,按照750U/g玉米芯粉添加纤维素酶,于48℃下酶解22h。抽滤得经酶解的玉米芯残渣,干燥至恒重。
(2)取156重量份的聚乙二醇400和44重量份的丙三醇放入具有搅拌、冷凝回流和温控装置的三口烧瓶中,然后将三口烧瓶放入130℃的油浴锅中,加入浓度为98%的浓硫酸6重量份。当油浴锅温度稳定后,加入经粉碎后的玉米芯粉12.5重量份和步骤(1)得到的酶解的玉米芯残渣37.5重量份,液化150min得到液化产物,使用流动冷水冷却终止反应。
(3)取液化产物20重量份、硅油0.8重量份、二月桂酸二丁基锡0.8重量份和三乙胺0.2重量份置于一次性纸杯中,以1250转/分高速搅拌25s,制成黑料。
(4)加入反应原料(摩尔比为3:1的乙二醇和无水葡萄糖)后升高温度至80℃,搅拌至溶液呈透明状态。控制反应温度为120℃,反应压力为6000Pa,加入催化剂磷酸,用量为无水葡萄糖的1.3%,反应1.2小时,利用Fehlin试剂检测,直到葡萄糖完全反应。待降温到90℃,加入饱和氢氧化钠水溶液中和至pH为8,得到透明的琥珀色粘稠液体即为粗乙二醇葡萄糖苷。
(5)取PAPI 28重量份和粗乙二醇葡萄糖苷2重量份于一次性纸杯中,以1300转/分高速搅拌5s,制成白料。
(6)将黑料和白料以1300转/分高速混合7s,其中,控制粗乙二醇葡萄糖苷与液化产物的质量份数比为0.1:1,室温条件下在474重量份玻璃板的压盖下发泡成型即得到聚氨酯泡沫材料。
本实施例制成的聚氨酯泡沫材料的性能参数为:弹性模量为8414.5Kpa,密度为214.54Kg/m3,热导率为0.048wm-1℃-1。
实施例3、
本发明制备聚氨酯泡沫的流程图如图1所示。
(1)将粉碎后的玉米芯粉(80目)按固液比(质量份)1:9的比例与质量百分含量为1.5%的稀硫酸溶液于三角瓶中混合,在高压锅内升温至130℃,水解1.8小时。将残渣用热水洗至中性,滤渣干燥至恒重后加入pH为5.0的柠檬酸缓冲液中,按照850U/g玉米芯粉添加纤维素酶,于49℃下酶解23h。抽滤得经酶解的玉米芯残渣,干燥至恒重。
(2)取158重量份的聚乙二醇400和42重量份的丙三醇放入具有搅拌、冷凝回流和温控装置的三口烧瓶中,然后将三口烧瓶放入145℃的油浴锅中,加入浓度为97%的浓硫酸8重量份。当油浴锅温度稳定后,加入经粉碎后的玉米芯粉17重量份和步骤(1)得到的酶解的玉米芯残渣33重量份,液化140min得到液化产物,使用流动冷水冷却终止反应。
(3)取液化产物20.00重量份、硅油1.00重量份、二月桂酸二丁基锡0.80重量份和三乙胺0.60重量份置于一次性纸杯中,以1150转/分高速搅拌40s,制成黑料。
(4)加入反应原料(摩尔比为4:1的乙二醇和无水葡萄糖)后升高温度至80℃,搅拌至溶液呈透明状态。控制反应温度为120℃,反应压力为6000Pa,加入催化剂磷酸,用量为无水葡萄糖的1.4%,反应1.5小时,利用Fehlin试剂检测,直到葡萄糖完全反应。待降温到90℃,加入饱和氢氧化钠水溶液中和至pH为8,得到透明的琥珀色粘稠液体即为粗乙二醇葡萄糖苷。
(5)取PAPI 24重量份和粗乙二醇葡萄糖苷2重量份于一次性纸杯中,以1150转/分高速搅拌9s,制成白料。
(6)将黑料和白料以1250转/分高速混合9s,其中,控制粗乙二醇葡萄糖苷与液化产物的质量份数比为0.1:1,室温条件下在484重量份玻璃板的压盖下发泡成型即得到聚氨酯泡沫材料。
本实施例制成的聚氨酯泡沫材料的性能参数为:弹性模量为9179.63Kpa,密度为299.81Kg/m3,热导率为0.061wm-1℃-1。
实施例4、
本发明制备聚氨酯泡沫的流程图如图1所示。
(1)将粉碎后的玉米芯粉(50目)按固液比(质量份)1:11的比例与质量百分含量为1.4%的稀硫酸溶液于三角瓶中混合,在高压锅内升温至110℃,水解2小时。将残渣用热水洗至中性,滤渣干燥至恒重后加入pH为5.0的柠檬酸缓冲液中,按照800U/g玉米芯粉添加纤维素酶,于51℃下酶解22h。抽滤得经酶解的玉米芯残渣,干燥至恒重。
(2)取162重量份的聚乙二醇400和38重量份的丙三醇放入具有搅拌、冷凝回流和温控装置的三口烧瓶中,然后将三口烧瓶放入150℃的油浴锅中,加入浓度为97%的浓硫酸7重量份。当油浴锅温度稳定后,加入经粉碎后的玉米芯粉22重量份和步骤(1)得到的酶解的玉米芯残渣28重量份,液化135min得到液化产物,使用流动冷水冷却终止反应。
(3)取液化产物20.00重量份、硅油1.00重量份、二月桂酸二丁基锡1.20重量份和三乙胺0.20重量份置于一次性纸杯中,以1200转/分高速搅拌30s,制成黑料。
(4)加入反应原料(摩尔比为4:1的乙二醇和无水葡萄糖)后升高温度至80℃,搅拌至溶液呈透明状态。控制反应温度为120℃,反应压力为6000Pa,加入催化剂磷酸,用量为无水葡萄糖的1.6%,反应1.3小时,利用Fehlin试剂检测,直到葡萄糖完全反应。待降温到90℃,加入饱和氢氧化钠水溶液中和至pH为8,得到透明的琥珀色粘稠液体即为粗乙二醇葡萄糖苷。
(5)取PAPI 24重量份和粗乙二醇葡萄糖苷4重量份于一次性纸杯中,以1200转/分高速搅拌10s,制成白料。
(6)将黑料和白料以1300转/分高速混合8s,其中,控制粗乙二醇葡萄糖苷与液化产物的质量份数比为0.2:1,室温条件下在504重量份玻璃板的压盖下发泡成型即得到聚氨酯泡沫材料。
本实施例制成的聚氨酯泡沫材料的性能参数为:弹性模量为5525.52Kpa,密度为300.77Kg/m3,热导率为0.064wm-1℃-1。
实施例5、
本发明制备聚氨酯泡沫的流程图如图1所示。
(1)将粉碎后的玉米芯粉(80目)按固液比(质量份)1:12的比例与质量百分含量为1.5%的稀硫酸溶液于三角瓶中混合,在高压锅内升温至130℃,水解2小时。将残渣用热水洗至中性,滤渣干燥至恒重后加入pH为5.0的柠檬酸缓冲液中,按照850U/g玉米芯粉添加纤维素酶,于52℃下酶解24h。抽滤得经酶解的玉米芯残渣,干燥至恒重。
(2)取164重量份的聚乙二醇400和36重量份的丙三醇放入具有搅拌、冷凝回流和温控装置的三口烧瓶中,然后将三口烧瓶放入160℃的油浴锅中,加入浓度为98%的浓硫酸8重量份。当油浴锅温度稳定后,加入经粉碎后的玉米芯粉25重量份和步骤(1)得到的酶解的玉米芯残渣25重量份,液化150min得到液化产物,使用流动冷水冷却终止反应。
(3)取液化产物20重量份、硅油1.2重量份、二月桂酸二丁基锡1.2重量份和三乙胺0.6重量份置于一次性纸杯中,以1300转/分高速搅拌15s,制成黑料。
(4)加入反应原料(摩尔比为5:1的乙二醇和无水葡萄糖)后升高温度至80℃,搅拌至溶液呈透明状态。控制反应温度为120℃,反应压力为6000Pa,加入催化剂磷酸,用量为无水葡萄糖的1.7%,反应1.5小时,利用Fehlin试剂检测,直到葡萄糖完全反应。待降温到90℃,加入饱和氢氧化钠水溶液中和至pH为8,得到透明的琥珀色粘稠液体即为粗乙二醇葡萄糖苷。
(5)取PAPI 20重量份和粗乙二醇葡萄糖苷2重量份于一次性纸杯中,以1100转/分高速搅拌15s,制成白料。
(6)将黑料和白料以1100转/分高速混合12s,其中,控制粗乙二醇葡萄糖苷与液化产物的质量份数比为0.1:1,室温条件下在444重量份玻璃板的压盖下发泡成型即得到聚氨酯泡沫材料。
本实施例制成的聚氨酯泡沫材料的性能参数为:弹性模量为4448.54Kpa,密度为282.33Kg/m3,热导率为0.061wm-1℃-1。
Claims (10)
1.一种聚氨酯泡沫的制备方法,包括如下步骤:
(1)玉米芯粉在稀硫酸的作用下进行水解反应;在柠檬酸缓冲液中,所述水解反应后的滤渣在纤维素酶的作用下进行酶解反应,抽滤得经酶解的玉米芯残渣;
(2)所述经酶解的玉米芯残渣和玉米芯粉的混合物在液化剂和浓硫酸的作用下经液化处理得到液化产物;所述液化剂为聚乙二醇400和丙三醇的混合物;
(3)所述液化产物与稳定剂和催化剂混合后得到黑料;所述稳定剂为硅油或聚二甲基硅氧烷,所述催化剂为二月桂酸二丁基锡与三乙胺的混合物;
(4)乙二醇和无水葡萄糖在磷酸的催化作用下进行反应得到粗乙二醇葡萄糖苷;
(5)异氰酸酯与所述粗乙二醇葡萄糖苷混合后得到白料;
(6)将所述白料与所述黑料在搅拌下混合得到混合物,该混合物经发泡成型即得所述聚氨酯泡沫。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤(1)中,所述玉米芯粉的粒径为20目~80目;所述稀硫酸的质量百分含量为1.2~1.5%;
所述水解反应中,所述玉米芯粉与稀硫酸的质量份数比为1:(8~12),所述水解反应的温度为110~130℃,时间为1.5~2小时;
所述酶解反应中,所述柠檬酸缓冲液的pH值为4.5~5.5,所述酶解反应的温度为48~52℃,时间为22~24小时;
所述纤维素酶的用量为750~850U/g所述玉米芯粉。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于:步骤(2)中,所述液化剂中,所述聚乙二醇400与丙三醇的质量份数比为(3.5~4.6):1;所述液化处理的温度为130~160℃,时间为120~150min。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法,其特征在于:步骤(2)中,所述浓硫酸的质量百分含量为97~98%,所述浓硫酸的加入量为聚乙二醇400和丙三醇混合物质量的3~4%;
所述经酶解的玉米芯残渣与所述玉米芯粉的质量份数比为1:(0.3~1)。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法,其特征在于:步骤(3)中,所述液化产物、稳定剂和催化剂的质量份数比为1:(0.04~0.06):(0.05~0.09);
所述催化剂中,二月桂酸二丁基锡与三乙胺的质量份数比为(0.04~0.06):(0.01~0.03)。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法,其特征在于:步骤(4)中,所述乙二醇与无水葡萄糖的摩尔份数比为(3~5):1;所述磷酸的用量为所述无水葡萄糖的质量的1.3~1.7%。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法,其特征在于:步骤(4)中,所述反应的温度为120~130℃,压力为5000~6000Pa,时间为1.2~1.5小时。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的方法,其特征在于:步骤(5)中,所述异氰酸酯为多苯基多亚甲基多异氰酸酯;所述异氰酸酯与粗乙二醇葡萄糖苷的质量份数比为(5~25):1。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的方法,其特征在于:步骤(6)中,所述粗乙二醇葡萄糖苷与所述液化产物的质量份数比为(0.05~0.2):1。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的方法,其特征在于:步骤(6)中,所述混合物在1100~1300转/分的转速下搅拌7~12秒。
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Cited By (4)
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---|---|---|---|---|
CN105238020A (zh) * | 2015-09-18 | 2016-01-13 | 滁州市莎朗新材料科技有限公司 | 一种抗菌阻燃无缝墙纸用植物型软质聚氨酯泡沫及其制备方法 |
CN105238018A (zh) * | 2015-09-18 | 2016-01-13 | 滁州市莎朗新材料科技有限公司 | 一种环保型无缝墙纸用植物型软质聚氨酯泡沫及其制备方法 |
CN107602789A (zh) * | 2017-09-29 | 2018-01-19 | 鹤山市杰之星五金实业有限公司 | 一种植物多元醇及其含植物多元醇的聚氨酯软泡 |
CN109439711A (zh) * | 2018-11-13 | 2019-03-08 | 东北林业大学 | 一种聚氨酯泡沫固定化纤维素酶酶促京尼平苷转化工艺 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101643513A (zh) * | 2009-08-28 | 2010-02-10 | 华南理工大学 | 一种植物纤维基聚醚酯多元醇及其制备方法和应用 |
CN102181030A (zh) * | 2011-04-07 | 2011-09-14 | 中国农业大学 | 一种制备玉米芯基聚氨酯硬质泡沫阻尼材料的方法 |
CN102504164A (zh) * | 2011-11-22 | 2012-06-20 | 中国农业大学 | 一种增强型玉米芯基聚氨酯泡沫材料的制造方法 |
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2012
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101643513A (zh) * | 2009-08-28 | 2010-02-10 | 华南理工大学 | 一种植物纤维基聚醚酯多元醇及其制备方法和应用 |
CN102181030A (zh) * | 2011-04-07 | 2011-09-14 | 中国农业大学 | 一种制备玉米芯基聚氨酯硬质泡沫阻尼材料的方法 |
CN102504164A (zh) * | 2011-11-22 | 2012-06-20 | 中国农业大学 | 一种增强型玉米芯基聚氨酯泡沫材料的制造方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
朱春山、左玉、郭昌山: "淀粉和乙二醇葡萄糖苷改性聚氨酯泡沫塑料的制备", 《中国塑料》 * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105238020A (zh) * | 2015-09-18 | 2016-01-13 | 滁州市莎朗新材料科技有限公司 | 一种抗菌阻燃无缝墙纸用植物型软质聚氨酯泡沫及其制备方法 |
CN105238018A (zh) * | 2015-09-18 | 2016-01-13 | 滁州市莎朗新材料科技有限公司 | 一种环保型无缝墙纸用植物型软质聚氨酯泡沫及其制备方法 |
CN107602789A (zh) * | 2017-09-29 | 2018-01-19 | 鹤山市杰之星五金实业有限公司 | 一种植物多元醇及其含植物多元醇的聚氨酯软泡 |
CN109439711A (zh) * | 2018-11-13 | 2019-03-08 | 东北林业大学 | 一种聚氨酯泡沫固定化纤维素酶酶促京尼平苷转化工艺 |
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Publication number | Publication date |
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