[发明专利]木质素用于弹性体的机械增强的用途以及如此增强的弹性体

说明书

本发明涉及具有可用官能基团的未化学改性的木质素用于弹性体型聚合物的机械增强的用途，所述木质素具有0.5m²/g‑5m²/g并且优选1m²/g‑2.5m²/g的比表面积。本发明还提供如此增强的弹性体，尤其不含炭黑。

技术领域

本发明涉及由特殊木质素(下文称作木质素)表示的天然多酚型纯且非降解的生物聚合物用于弹性体型聚合物结构中的机械增强的新用途。

本发明还涉及通过实施本发明的用途制备的弹性体。

根据本发明的新用途在于采用特殊的木质素，所述木质素来源于植物原材料，尤其来源于麦秆，并且其由表现得象同系酚类聚合物和低聚物的低分子量线性低聚物组成。

本发明的新用途已经变得可能，因为该纯且非降解的木质素(下文称作“Biolignine^TM”或者“CIMV木质素”)借助于以下称作“CIMV法”的方法制备，所述方法是完全受控的并且尤其被描述于专利文献EP-B1-1.180.171中。

“Biolignine^TM”的天然特性和纯度的概念可尤其通过以下几点概述：残余多糖比率、矿物质比率、平均分子量和分布、反应性官能基团(尤其是羟基)比率，所述这些特性均是在未进行特殊处理的情况下获得的。

尤其由Michel Delmas和Bouchra Mlayah Benjelloun所进行的表征研究还使得能够确定如此制备的CIMV木质素的结构和官能性，它们的研究结果已经发表于以下的文献中：

A：“Functionality of Wheat Straw Lignin Extracted in Organic AcidMedia Journal of Applied Polymer Science”，Vol.121491-501(2011)；

B：“Structural elucidation of the Wheat Straw lignin polymer...”，JOURNAL OF THE MASS SPECTROMETRY 2003；38:900-903；

C：“Elucidation of the complex molecular structure of Wheat Strawlignin polymer...”，RAPID COMMUNICATIONS IN MASS SPECTROMETRY 2007；21:2867-2888。

尤其是，在这些研究的过程中揭示的这种Biolignine^TM或CIMV木质素的某些官能性和/或特定物理化学性能确认了这种木质素在生产无毒聚合物中在商业应用中的潜力，尤其是用于颗粒板、层压板、胶合板的粘合剂的领域中和/或用于绿色塑料技术中，尤其是酚醛树脂或环氧树脂。

更为令人吃惊地，这种木质素的特定物理化学性能已经确认了这种木质素作为优异的炭黑替代物用于弹性体型聚合物结构中的机械增强的潜力。

正是这后一发现构成了本发明的基础。

背景技术

由以下的文献可知木质素作为炭黑的替代物在生产弹性体型化合物中用作增强组分的用途：“Lignin for Reinforcing Rubber”(J.J.KLEIN AND ARTHUR POLLACK-WestVirginia Pulp and Paper Company,Charleston–该文献在60多年前发表于“INDUSTRIALAND ENGINEERING CHEMISTRY Vol.39,No.4”中。

除了此文献中描述的木质素的结构未被确定之外，其物理化学性能(例如在比表面积方面)及其官能性与根据本发明用途的非降解的制备的木质素的物理化学性能和官能性是根本不同的。