[发明专利]一种羟甲基化木质素及其应用

说明书

技术领域    

本发明涉及有机化工技术领域，特别涉及一种羟甲基化木质素，还涉及所述羟甲基化木质素的应用。

背景技术   

木质素是一种取之不尽用之不竭的天然可再生资源，与纤维素和半纤维素组成了植物的基本骨架。在生产过程中，常作为废弃物被排放到环境中，造成了资源浪费和环境污染。

聚氨酯硬泡以其导热系数低，绝热性好、重量轻、耐化学腐蚀等优点，作为一种良好的绝热保温材料广泛应用于冰箱、冰柜及建筑领域。然而由于石油资源的日益枯竭，以及原料价格不断上升，导致聚氨酯硬泡的生产成本及出售价格较高，严重影响了其广泛应用。如何降低聚氨酯硬泡的生产成本，以及生产绿色环保型聚氨酯硬泡越来越成为社会关注的焦点。

木质素结构中含有醇羟基，可以替代部分多元醇与异氰酸酯进行反应制备聚氨酯硬泡，但由于羟基含量较低，导致其活性较低，限制了其应用。

发明内容   

为了解决以上木质素羟基含量较低，导致其活性较低，限制了其在制备聚氨酯泡沫中的应用的问题，本发明提供了一种羟基含量高、活性高的羟甲基化木质素。

本发明还提供了上述羟甲基化木质素在制备聚氨酯泡沫中的应用。

本发明是通过以下措施实现的：

一种羟甲基化木质素，是通过以下步骤得到的：

将木质素黑液过滤后，与甲醛在60-90℃一定温度下反应，反应1-2h后，加入丙酮，继续反应1-2h，反应完毕后，冷却至室温，经酸析、过滤、干燥得羟甲基化木质素；

所述木质素黑液为玉米芯提取纤维素和半纤维素后的木质素黑液，pH值为11.0-13.0。

所述的羟甲基化木质素，原料重量配比为

木质素黑液中绝干木质素100份，质量分数为37%-39%的甲醛溶液5-70份，丙酮1-15份。

所述的羟甲基化木质素，原料重量配比为

木质素黑液中绝干木质素100份，甲醛溶液70份，丙酮12份。

所述的羟甲基化木质素在制备聚氨酯泡沫中的应用。

所述的应用，聚氨酯泡沫原料重量配比如下：

多元醇                 100份，

羟甲基化木质素         1-30份，

催化剂                 0.1-2份，

发泡剂                 0.1-30份，

泡沫稳定剂             1-3份，

异氰酸酯               110-180份。

所述的应用，多元醇为聚乙二醇 200、聚乙二醇 400、聚乙二醇 600、聚醚多元醇 4110、聚醚多元醇 635中的一种以上。

所述的应用，催化剂为叔胺类催化剂或有机锡类催化剂。

所述的应用，发泡剂为水、环戊烷、正戊烷、异戊烷和HCFC-141B中的一种以上。

所述的应用，泡沫稳定剂为硅油和二甲基硅油中的一种以上。

所述的应用，催化剂为三亚乙基二胺、三乙醇胺或二月桂酸二丁基锡。

本发明的有益效果：

（1）本发明所用木质素为玉米芯木质素黑液，生产条件温和，黑液中的木质素保持了天然的木质素结构，增加了木质素的羟基含量，提高了木质素与聚醚多元醇的相溶性，具有较高的活性，且纯度较高；

（2）本发明在制备羟甲基化木质素过程中，与传统的制备羟甲基化木质素的过程相比，直接用木质素黑液为原料，减少了工艺流程，节约了原材料和能源，且加入丙酮后，减小了羟甲基化木质素的颗粒粒径，使改性后的木质素具有更好的分散性，增加了过滤速率；

（3）本发明以玉米芯木质素黑液为原料，由于其为生产过程中所制备出的副产品，变废为宝，将这种可再生可降解资源充分利用，生产成本低，替代部分多元醇，与异氰酸酯进行反应制备聚氨酯硬泡，降低了生产成本，为生产环保型聚氨酯硬泡开辟了新的道路，节约石油资源，对社会和经济的可持续发展具有重要意义；

（4）本发明羟甲基化木质素制备的聚氨酯硬泡可与传统的聚氨酯硬泡相媲美，甚至在一些性能方面要优于传统聚氨酯硬泡，可有效降低成本，提高产品竞争力。

具体实施方式

为了更好的理解本发明，下面结合具体实施例来进一步说明。

实施例1：