[发明专利]一种木素胺改性水性聚氨酯材料及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种木素胺改性水性聚氨酯材料，其特征在于包括以下按重量份数计的组分：

水性聚氨酯预聚体      10～40份

纯净水                50～90份

木素胺                0.5～10份；

所述的水性聚氨酯预聚体按照以下方法制备：将50～100重量份多元醇于80～110℃减压脱水后，在氮气保护下加入25～50重量份的多异氰酸酯，55～75℃反应2～3h，然后滴加2～6重量份的二羟甲基丙酸的丙酮溶液，滴加完后升温至80～85℃，继续反应1～2h；反应后降温至30～40℃，加入与二羟甲基丙酸的摩尔量相同的三乙胺，搅拌均匀，得到水性聚氨酯预聚体；

所述的木素胺按照以下方法制备：将50～100重量份的木质素和40～80重量份的有机胺溶解于0.5～1.0L的蒸馏水中，调节pH=10.0～10.5，室温混合均匀后滴加20～70重量份的37wt%甲醛溶液，滴加完后搅拌0.2～0.6h，45～75℃反应3～8h，得到反应溶液；室温下将反应溶液和异丙醇按体积比1：3～5进行沉淀，抽滤，将得到的沉淀物用异丙醇洗涤后于40～60℃真空干燥6～10 h，得到木素胺。

2.根据权利要求1所述的木素胺改性水性聚氨酯材料，其特征在于：

所述的多元醇的分子量为800～4000；所述的多元醇为聚酯多元醇、聚醚多元醇、聚丁二醇、聚己内酯多元醇、聚碳酸酯多元醇和蓖麻油中的一种。

3.根据权利要求2所述的木素胺改性水性聚氨酯材料，其特征在于：

所述的多元醇的分子量为1000～2000；所述的多元醇为聚丙二醇多元醇或聚丁二醇。

4.根据权利要求1所述的木素胺改性水性聚氨酯材料，其特征在于：所述的多异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯和异佛尔酮二异氰酸酯中的一种。

5.根据权利要求4所述的木素胺改性水性聚氨酯材料，其特征在于：所述的多异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯或二苯基甲烷二异氰酸酯。

6.根据权利要求1所述的木素胺改性水性聚氨酯材料，其特征在于：

所述的木质素的分子量为1000～20000；所述的木质素为硫酸盐木质素、碱木素、木质素磺酸盐、高沸醇木质素、酶解木质素和热裂解木质素中的一种；

所述的有机胺为二乙烯三胺、三乙烯四胺、二乙醇胺和二丁胺中的一种。

7.根据权利要求6所述的木素胺改性水性聚氨酯材料，其特征在于：

所述的木质素的分子量为3000～7000；所述的木质素为硫酸盐木质素、碱木素和酶解木质素中的一种；

所述的有机胺为二乙烯三胺或二乙醇胺。

8.根据权利要求1所述的木素胺改性水性聚氨酯材料，其特征在于：所述的pH的调节采用0.1～1.0M的盐酸和0.1～1.0M的氢氧化钠进行调节。

9.权利要求1～8任一项所述的木素胺改性水性聚氨酯材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）将0.5～10重量份木素胺溶于50～90重量份的纯净水中，得到的木素胺水溶液；将该木素胺水溶液加到10～40重量份的水性聚氨酯预聚体中，1000～3000rpm剪切乳化5～15min后除去丙酮，得到木素改性水性聚氨酯乳液；

（2）将步骤（1）的木素胺改性水性聚氨酯乳液倒入聚四氟乙烯模具中，30～50℃干燥成膜，并于30～60℃真空干燥5～10h，然后于80～100℃干燥1～4h，得到木素胺改性水性聚氨酯材料。

10.权利要求1～8任一项所述的木素胺改性水性聚氨酯材料的应用，其特征在于：所述的木素胺改性水性聚氨酯在聚氨酯材料增强和抗老化技术领域中进行应用。