[发明专利]木质素基多元醇、改性木质素基聚氨酯材料、改性木质素基聚氨酯薄膜及制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种木质素基多元醇、改性木质素基聚氨酯材料、改性木质素基聚氨酯薄膜及制备方法和应用，属于聚氨酯工业技术领域。本发明提供的制备方法，包括以下步骤：将木质素、氢氧化钠溶液、乙醇和烯丙基化合物混合，进行烯丙基化反应，得到烯丙基化改性木质素；将所述烯丙基化改性木质素、有机溶剂和巯基化合物混合，进行巯基‑烯点击反应，得到木质素基多元醇。将本发明制得的木质素基多元醇用于制备改性木质素基聚氨酯材料，制得的改性木质素基聚氨酯材料具有良好的机械性能、耐热性能和抗光老化性能。

技术领域

本发明属于聚氨酯工业技术领域，具体涉及木质素基多元醇、改性木质素基聚氨酯材料、改性木质素基聚氨酯薄膜及制备方法和应用。

背景技术

聚氨酯材料具有多种优点，如低密度、低热导率、透湿性、高强度重量比、高维稳定性等，因此可制备为不同性能的产品以适应各种用途，被广泛应用于保温、建筑、运输、装饰等领域，被制作为建筑材料、皮革服饰、耐磨鞋底等方方面面的产品。随着全球市场的不断增长，聚氨酯材料已迅速发展成为最多样化、用途最广的聚合物材料之一。目前市面上生产聚酯、聚醚多元醇的原料均是来自石油化工产品。石油基化工原料的毒性和腐蚀性较强，在工业生产中存在危险，且是不可再生的，随着石油资源的过度开采已日渐枯竭，聚氨酯工业也受到了极大的冲击。与此同时，石化资源的大量使用，工业废物残渣的排放，也引产生了环境问题。

木质素是一种自然界含量最丰富的芳香族化合物，且含有多种官能团结构，包括脂肪族羟基和芳香族羟基等，这些反应基团的存在使其有潜能用于制备木质素基聚氨酯，从而替代非可再生的石油基多元醇。但木质素替代化工多元醇制得的木质素基聚氨酯仍有问题需要克服，如存在木质素基聚氨酯的机械性能和热稳定性差的技术缺陷。

发明内容

鉴于此，本发明目的在于提供木质素基多元醇、改性木质素基聚氨酯材料、改性木质素基聚氨酯薄膜及制备方法和应用。本发明提供的木质素基多元醇用于制备改性木质素基聚氨酯材料，制得的改性木质素基聚氨酯材料具有良好的机械性能和热稳定性。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种木质素基多元醇的制备方法，包括以下步骤：

将木质素、氢氧化钠溶液、乙醇和烯丙基化合物混合，进行烯丙基化反应，得到烯丙基化改性木质素；

将所述烯丙基化改性木质素、有机溶剂和巯基化合物混合，进行巯基-烯点击反应，得到木质素基多元醇。

优选地，所述巯基-烯点击反应的温度为60～70℃，巯基-烯点击反应的时间为24～36h。

优选地，所述烯丙基化合物为氯丙烯或溴丙烯。

优选地，所述巯基化合物包括巯基乙醇、巯基己醇、1-巯基甘油和甘油巯基乙酸酯中的一种或多种。

本发明还提供了上述技术方案所述制备方法制得的木质素基多元醇。

本发明还提供了一种改性木质素基聚氨酯材料，由包括以下组分原料经聚氨酯合成反应制备得到：

上述技术方案所述的木质素基多元醇、异氰酸酯和有机溶剂。

本发明还提供了上述技术方案所述改性木质素基聚氨酯材料的制备方法，包括以下步骤：

将木质素基多元醇、异氰酸酯和有机溶剂混合，进行聚氨酯合成反应，得到所述改性木质素基聚氨酯材料。

本发明还提供了一种改性木质素基聚氨酯薄膜，由上述技术方案所述的改性木质素基聚氨酯材料或由上述技术方案所述制备方法得到的改性木质素基聚氨酯材料经成膜固化得到；所述改性木质素基聚氨酯薄膜的厚度为0.08～0.12mm。

本发明还提供了上述技术方案所述改性木质素基聚氨酯薄膜的制备方法，包括以下步骤：