[发明专利]竹材纳米纤维素和聚氨酯复合泡沫及其制备方法和应用

权利要求书

1. 竹材纳米纤维素聚氨酯复合泡沫的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）微波液化制备吸附用竹材纳米纤维素

取40~60目硬头黄竹干燥竹粉，以1:5的质量比例与溶剂混合，再加入质量浓度为98%的H₂SO₄，均匀混合后，置入Milestone实验微波反应装置，控制反应温度120℃，反应时间10min；

微波液化反应完成后，过滤分离获取液化残渣，残渣经质量浓度3%NaOH溶液处理1 h，温度为80℃，去除半纤维素和杂质，而后将残渣配置成0.1 wt%的悬浮液放置于冰浴中进行超声处理，超声频率为25 kHz，处理时间为30 min；

超声处理后，悬浮液经高速离心10 min后，获取上清液，制得含木质素的竹材纳米纤维素悬浮液；

（2）TEMPO氧化接枝羧基

将竹材纳米纤维素充分分散在含有TEMPO和溴化钠的水中；通过添加1M NaOH将质量浓度12％NaClO溶液的pH调节至10；然后将NaClO溶液添加到竹材纳米纤维素混合物中，以500rpm的转速在室温下开始TEMPO氧化反应；

通过重复去离子水洗涤和离心循环数次来纯化产物，直到水溶液达到中性pH为止；

（3）竹材纳米纤维素和聚氨酯泡沫吸附材料的制备

将竹材纳米纤维素加入二甲基甲酰胺中，加入聚醚多元醇，超声震荡使竹材纳米纤维素均匀分布于多元醇体系中，而后加入复合催化剂、表面活性剂硅油、二月桂酸二丁基锡，快速机械搅拌均匀后，加入异氰酸酯，迅速搅拌直至泡沫开始上升；材料制备成功后，静置12 h以平衡泡沫内应力。

2.根据权利要求1所述的竹材纳米纤维素聚氨酯复合泡沫的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述的溶剂为甘油和甲醇按照质量比4:1混合组成；H₂SO₄的用量为占溶剂比的2wt%。

3.根据权利要求1所述的竹材纳米纤维素聚氨酯复合泡沫的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，物质用量按照以下比例配置：TEMPO，0.1 mmol；溴化钠，1 mmol；水，100 mL；每克竹材纳米纤维素添加1.3-5.0 mmol NaClO。

4.根据权利要求1所述的竹材纳米纤维素聚氨酯复合泡沫的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，物质用量按照以下比例配置：竹材纳米纤维素0.1～1 g，二甲基甲酰胺1～5 g，聚醚多元醇2～3.5 g，复合催化剂0.05～0.2 g，表面活性剂硅油0.05～0.15 g，二月桂酸二丁基锡0.05～，异氰酸酯2～5 g。

5.根据权利要求1所述的竹材纳米纤维素聚氨酯复合泡沫的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，所述的复合催化剂包括三乙胺和三乙醇胺按照质量比1:1混合。

6.竹材纳米纤维素聚氨酯复合泡沫，其特征在于，由权利要求书1到5任一项制备方法制备所得。

7.根据权利要求6所述的竹材纳米纤维素聚氨酯复合泡沫的应用，其特征在于，用于吸附重金属污染物。