CN105131560A - 一种改性木质素聚氨酯及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及高分子化学领域，特别涉及一种改性木质素聚氨酯及其制备方法。该改性木质素聚氨酯的制备方法包括：（1）将木质素原料用有机溶剂溶解后，加入固体氢氧化钠，再加入环氧丙烷，再加入多元醇持续搅拌，蒸发掉溶剂从而得到木质素多元醇；（2）将上述木质素多元醇，聚醚多元醇，表面活性剂，水，发泡催化剂，胺类催化剂，锡类催化剂混合搅拌均匀，得到组合聚醚；将上述组合聚醚，废橡胶粉，搅拌混合后，再向其中加入异氰酸酯，进行发泡，制得改性木质素聚氨酯。本发明通过在发泡配方中添加改性木质素，增加了聚氨酯的强度，同时增加了聚氨酯的隔音效果，具有更优良的抗压强度、拉伸强度、弯曲强度和冲击强度。
Description
（一）技术领域
本发明涉及高分子化学领域，特别涉及一种改性木质素聚氨酯及其制备方法。
（二）背景技术
由于人类面临能源和环境危机愈发紧张的局面,天然高分子日益受到重视。木质素是广泛存在于植物体中的一种天然高聚物，是一种非常丰富的可再生资源。木质素的分子结构中存在着芳香基、酚羟基、醇羟基、碳基共扼双键等活性基团，因此可以进行很多化学反应，从而应用在后续化工产品当中。
聚氨酯泡沫塑料由异氰酸酯和多元醇经聚合发泡制成，按其硬度分为软质和硬质。生产聚氨酯的多元醇主要来源于石化产品。在制备硬质聚氨酯泡沫过程中，由于木质素中含有较多的可反应的羟基，因此可利用木质素取代部分这类多元醇。然而木质素及其衍生物是刚性较强的网状高聚物，同时，它的极性也与其他用来制备聚氨酯硬泡的多元醇差别较大，因此两者相容性不好。制备聚氨酯泡沫的过程中，木质素常以大分子颗粒形式分散在多元醇当中，导致反应性能的下降以及泡孔的不均匀，于是要想在聚氨酯中大量使用木质素，就必须解决好木质素的溶解问题。目前，聚氨酯硬质泡沫塑料广泛用于建筑、交通运输、冰箱冰柜、石油化工管道、航空军用等诸方面做隔热材料和结构材料，然而，对于内墙保温、隔音材料，建筑夹心板材，汽车顶棚喷涂材料、包装材料、填充材料等领域，由于对其保温、隔音效果的要求更高，然而目前的聚氨酯产品多以保温为主要功能，难以兼顾隔音效果。
（三）发明内容
本发明为了弥补现有技术的不足，提供了一种改性木质素聚氨酯及其制备方法。
本发明是通过如下技术方案实现的：
一种改性木质素聚氨酯的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：（1）改性木质素的制备：将木质素原料100-200质量份用有机溶剂溶解后，加入0.5-3质量份固体氢氧化钠，再加入10-30质量份的环氧丙烷，再加入100-200质量份多元醇持续搅拌在除氧和密闭状态下加热至100-150℃，并在此温度下反应1-2h；然后冷却至室温，蒸发掉溶剂从而得到木质素多元醇；
（2）组合聚醚的制备：将上述木质素多元醇100-150质量份，聚醚多元醇50-100质量份，表面活性剂0.06-0.15质量份，水1.5-2质量份，发泡催化剂0.03-0.05质量份，1-3质量份胺类催化剂，0.05-0.2质量份锡类催化剂混合搅拌均匀，得到组合聚醚；
（3）聚氨酯的制备：将上述组合聚醚100质量份，废橡胶粉10-20质量份，搅拌混合后1h后，再向其中加入异氰酸酯60～150质量份，进行发泡，制得改性木质素聚氨酯。
其中，步骤（1）中所述多元醇包括乙二醇、丙三醇、1，4-丁二醇中的一种或几种的组合。
其中，步骤（1）中所述有机溶剂包括丙酮，DMF，丙酮和DMF按体积比1:1混合的有机溶剂。
其中，步骤（1）中所述木质素为高沸醇木质素、酶解木质素、热裂解木质素、乙酸木质素、过氧乙酸木质素或过氧酸木质素中的一种或几种的组合。
其中，步骤（2）中，发泡催化剂为五甲基二乙稀三胺，胺类催化剂为三乙烯二胺、三乙胺、四甲基二乙烯二胺、二甲基环己胺、二乙醇胺、三乙醇胺、二乙烯乙二醇胺以及异丙醇胺中的一种或几种；所述有机锡类催化剂是辛酸亚锡、二丁基二月桂酸锡、二(十二烷基硫)二丁基锡、单丁基氧化锡及二丁基氧化锡中的一种或几种。
其中，步骤（3）中所述废橡胶粉为800-1000目。
其中，步骤（3）中所述异氰酸酯是甲苯二异氰酸酯、二苯甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯及异佛尔酮二异氰酸酯中的一种或几种。
本发明依靠分散于发泡体系中的木质素来增加聚氨酯的强度，同时可以得到适中的开孔率。木质素是具有网状结构的、含有苯环等刚硬基团的高分子化合物，在聚氨酯硬泡中可以增加泡沫的强度。相对于由普通聚醚多元醇制备的硬泡（聚醚多元醇在其中充当软段），这种木质素基聚氨酯泡沫材料在拉伸强度、抗压强度等方面表现更好。同时，在体系中加入废橡胶粉增加了材料的弹性，在实际应用中适合的用途更加广泛。
本发明的有益效果是：通过在发泡配方中添加改性木质素，增加了聚氨酯的强度，同时增加了聚氨酯的隔音效果。改善了木质素在反应体系中的溶解性，同时避免了溶剂在聚合发泡工艺中的不良影响。相对于传统方法所制备的泡沫材料，本发明制得的木质素基硬泡材料具有更优良的抗压强度、拉伸强度、弯曲强度和冲击强度。
（四）具体实施方式
下述实施例中：
隔音效果按GBJ118/88《民用建筑隔声设计规范》检测。
开孔率按GB/T10799/2008《硬质泡沫塑料开孔和闭孔体积百分率的测定》测定。
压缩强度按GB/T88132008《硬质泡沫塑料压缩性能的测定》测试。
实施例1：
包括以下步骤：
（1）改性木质素的制备：将木质素原料100质量份用丙酮溶解后，加入0.5质量份固体氢氧化钠，再加入10质量份的环氧丙烷，再加入100质量份多元醇持续搅拌在除氧和密闭状态下加热至100-150℃，并在此温度下反应1-2h；然后冷却至室温，蒸发掉溶剂从而得到木质素多元醇；
（2）组合聚醚的制备：将上述木质素多元醇100质量份，聚醚多元醇50质量份，表面活性剂0.06质量份，水1.5质量份，发泡催化剂0.03质量份，1.5质量份二甲基环己胺，0.05质量份二丁基二月桂酸锡混合搅拌均匀，得到组合聚醚；
（3）聚氨酯的制备：将上述组合聚醚100质量份，废橡胶粉10质量份，搅拌混合后1h后，再向其中加入甲苯二异氰酸酯60质量份，进行发泡，制得改性木质素聚氨酯。
该聚氨酯泡沫的抗压强度为0.58MPa；拉伸强度为0.47MPa；冲击强度为1.218kJ/m2；弯曲强度为1.528MPa；隔音效果为36DB；开孔率为20％。
实施例2：
包括以下步骤：
（1）改性木质素的制备：将木质素原料200质量份用DMF溶解后，加入2.5质量份固体氢氧化钠，再加入30质量份的环氧丙烷，再加入200质量份多元醇持续搅拌在除氧和密闭状态下加热至100-150℃，并在此温度下反应1-2h；然后冷却至室温，蒸发掉溶剂从而得到木质素多元醇；
（2）组合聚醚的制备：将上述木质素多元醇150质量份，聚醚多元醇100质量份，非水解型表面活性剂0.15质量份，水2质量份，发泡催化剂0.05质量份，3质量份三乙醇胺，0.2质量份单丁基氧化锡混合搅拌均匀，得到组合聚醚；
（3）聚氨酯的制备：将上述组合聚醚100质量份，废橡胶粉20质量份，搅拌混合后1h后，再向其中加入异佛尔酮二异氰酸酯150质量份，进行发泡，制得改性木质素聚氨酯。
该聚氨酯泡沫的抗压强度为0.54MPa；拉伸强度为0.50MPa；冲击强度为1.307kJ/m2；弯曲强度为1.604MPa；隔音效果为35DB；开孔率为28％。
实施例3：
包括以下步骤：（1）改性木质素的制备：将木质素原料120质量份用DMF溶解后，加入2.8质量份固体氢氧化钠，再加入22质量份的环氧丙烷，再加入130质量份多元醇持续搅拌在除氧和密闭状态下加热至100-150℃，并在此温度下反应1-2h；然后冷却至室温，蒸发掉溶剂从而得到木质素多元醇；
（2）组合聚醚的制备：将上述木质素多元醇140质量份，聚醚多元醇80质量份，非水解型表面活性剂0.1质量份，水1.5质量份，发泡催化剂0.05质量份，2质量份二甲基环己胺，1.5质量份二丁基二月桂酸锡混合搅拌均匀，得到组合聚醚；
（3）聚氨酯的制备：将上述组合聚醚100质量份，废橡胶粉12质量份，搅拌混合后1h后，再向其中加入甲苯二异氰酸酯120质量份，进行发泡，制得改性木质素聚氨酯。
该聚氨酯泡沫的抗压强度为0.57MPa；拉伸强度为0.54MPa；冲击强度为1.327kJ/m2；弯曲强度为1.594MPa；隔音效果为38DB；开孔率为30％。
Claims (7)
1.一种改性木质素聚氨酯的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：（1）改性木质素的制备：将木质素原料100-200质量份用有机溶剂溶解后，加入0.5-3质量份固体氢氧化钠，再加入10-30质量份的环氧丙烷，再加入100-200质量份多元醇持续搅拌在除氧和密闭状态下加热至100-150℃，并在此温度下反应1-2h；然后冷却至室温，蒸发掉溶剂从而得到木质素多元醇；
（2）组合聚醚的制备：将上述木质素多元醇100-150质量份，聚醚多元醇50-100质量份，表面活性剂0.06-0.15质量份，水1.5-2质量份，发泡催化剂0.03-0.05质量份，1-3质量份胺类催化剂，0.05-0.2质量份锡类催化剂混合搅拌均匀，得到组合聚醚；
（3）聚氨酯的制备：将上述组合聚醚100质量份，废橡胶粉10-20质量份，搅拌混合后1h后，再向其中加入异氰酸酯60-150质量份，进行发泡，制得改性木质素聚氨酯。
2.根据权利要求1所述的改性木质素聚氨酯的制备方法，其特征在于：步骤（1）中所述多元醇包括乙二醇、丙三醇、1，4-丁二醇中的一种或几种的组合。
3.根据权利要求1所述的改性木质素聚氨酯的制备方法，其特征在于：步骤（1）中所述有机溶剂包括丙酮，DMF，丙酮和DMF按体积比1:1混合的有机溶剂。
4.根据权利要求1所述的改性木质素聚氨酯的制备方法，其特征在于：步骤（1）中所述木质素为高沸醇木质素、酶解木质素、热裂解木质素、乙酸木质素、过氧乙酸木质素或过氧酸木质素中的一种或几种的组合。
5.根据权利要求1所述的改性木质素聚氨酯的制备方法，其特征在于：步骤（2）中所述胺类催化剂为三乙烯二胺、三乙胺、四甲基二乙烯二胺、二甲基环己胺、二乙醇胺、三乙醇胺、二乙烯乙二醇胺以及异丙醇胺中的一种或几种；所述有机锡类催化剂是辛酸亚锡、二丁基二月桂酸锡、二(十二烷基硫)二丁基锡、单丁基氧化锡及二丁基氧化锡中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的改性木质素聚氨酯的制备方法，其特征在于：步骤（3）中所述废橡胶粉为800-1000目。
7.根据权利要求1所述的改性木质素聚氨酯的制备方法，其特征在于：步骤（3）中所述异氰酸酯是甲苯二异氰酸酯、二苯甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯及异佛尔酮二异氰酸酯中的一种或几种。
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Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109206579A (zh) * | 2017-07-03 | 2019-01-15 | 北京化工大学 | 一种聚氨酯薄膜的制备方法 |
| CN109293870A (zh) * | 2018-09-20 | 2019-02-01 | 南京林业大学 | 一种纤维素基聚氨酯硬泡及其制备方法 |
| CN109851748A (zh) * | 2018-12-29 | 2019-06-07 | 江南大学 | 磺酸型水性聚氨酯及其制备方法和应用 |
| CN110964309A (zh) * | 2019-12-11 | 2020-04-07 | 泉州玺堡家居科技有限公司 | 一种高硬度海绵及其加工工艺 |
| WO2020248765A1 (zh) * | 2019-06-14 | 2020-12-17 | 红宝丽集团股份有限公司 | 一种纤维素基聚氨酯硬泡制备方法 |
| CN112694592A (zh) * | 2020-12-29 | 2021-04-23 | 中国林业科学研究院木材工业研究所 | 一种聚氨酯夹芯板及其制备方法 |
| CN113214706A (zh) * | 2021-04-27 | 2021-08-06 | 北京伊诺尔印务有限公司 | 一种热敏打印纸用油墨及其制备方法 |
| CN114426678A (zh) * | 2020-10-10 | 2022-05-03 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种木质素基阻燃成炭剂及其合成方法和应用 |
| CN114808475A (zh) * | 2022-04-23 | 2022-07-29 | 苏州瑞高新材料有限公司 | 一种干式发泡pu遮阳帘革及其制备方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101696261A (zh) * | 2009-10-29 | 2010-04-21 | 华南理工大学 | 一种木质素聚氨酯及其制备方法 |
| CN102093698A (zh) * | 2010-12-23 | 2011-06-15 | 中国林业科学研究院木材工业研究所 | 聚氨酯泡沫塑料组合物和聚氨酯泡沫及含木质素材料的再利用方法 |
| CN102850507A (zh) * | 2012-07-30 | 2013-01-02 | 华南理工大学 | 一种增强的木质素基聚氨酯硬泡及其制备方法 |
-
2015
- 2015-07-17 CN CN201510422056.0A patent/CN105131560A/zh active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101696261A (zh) * | 2009-10-29 | 2010-04-21 | 华南理工大学 | 一种木质素聚氨酯及其制备方法 |
| CN102093698A (zh) * | 2010-12-23 | 2011-06-15 | 中国林业科学研究院木材工业研究所 | 聚氨酯泡沫塑料组合物和聚氨酯泡沫及含木质素材料的再利用方法 |
| CN102850507A (zh) * | 2012-07-30 | 2013-01-02 | 华南理工大学 | 一种增强的木质素基聚氨酯硬泡及其制备方法 |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109206579A (zh) * | 2017-07-03 | 2019-01-15 | 北京化工大学 | 一种聚氨酯薄膜的制备方法 |
| CN109293870A (zh) * | 2018-09-20 | 2019-02-01 | 南京林业大学 | 一种纤维素基聚氨酯硬泡及其制备方法 |
| CN109851748A (zh) * | 2018-12-29 | 2019-06-07 | 江南大学 | 磺酸型水性聚氨酯及其制备方法和应用 |
| CN109851748B (zh) * | 2018-12-29 | 2020-08-04 | 江南大学 | 磺酸型水性聚氨酯及其制备方法和应用 |
| WO2020248765A1 (zh) * | 2019-06-14 | 2020-12-17 | 红宝丽集团股份有限公司 | 一种纤维素基聚氨酯硬泡制备方法 |
| CN110964309A (zh) * | 2019-12-11 | 2020-04-07 | 泉州玺堡家居科技有限公司 | 一种高硬度海绵及其加工工艺 |
| CN114426678A (zh) * | 2020-10-10 | 2022-05-03 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种木质素基阻燃成炭剂及其合成方法和应用 |
| CN112694592A (zh) * | 2020-12-29 | 2021-04-23 | 中国林业科学研究院木材工业研究所 | 一种聚氨酯夹芯板及其制备方法 |
| CN113214706A (zh) * | 2021-04-27 | 2021-08-06 | 北京伊诺尔印务有限公司 | 一种热敏打印纸用油墨及其制备方法 |
| CN113214706B (zh) * | 2021-04-27 | 2022-05-27 | 北京伊诺尔印务有限公司 | 一种热敏打印纸用油墨及其制备方法 |
| CN114808475A (zh) * | 2022-04-23 | 2022-07-29 | 苏州瑞高新材料有限公司 | 一种干式发泡pu遮阳帘革及其制备方法 |
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