[发明专利]一种含木质素聚酯多元醇的制备方法

说明书

本发明公开了一种含木质素聚酯多元醇的制备方法，包括以环状酯和木质素为原料，在有机催化剂和可见光条件下，在惰性气体的保护下反应，即得。与现有技术相比，本发明采用通过可见光介导聚合反应，调控聚合过程，操作简易，绿色无污染。同时，本发明选用一锅法来制备产物，不需要对木质素进行活化或酰化，简化反应并节省了操作时间；反应前后木质素的溶解性存在较大差异，便于产物的分离。

技术领域

本发明属于高分子化合物领域，具体涉及一种含木质素聚酯多元醇的制备方法。

背景技术

作为储量仅次于纤维素的天然生物高分子，木质素由对羟苯基丙烷、愈创木基丙烷及紫丁香基丙烷三种单体随机组合而成。其不仅价格低廉，储量丰富，还具有热稳定性高、生物可降解性好、抗氧化能力强等优点。目前工业生产的木质素中，只有不到2％被合理利用，其余都直接燃烧或任意排放。不仅浪费了资源，还给环境带来了很大的压力。高效且合理地利用木质素，有利于减少化石能源的消耗并减轻环境污染。目前限制木质素应用的原因主要是木质素结构复杂多变、多分散性高、材质较脆且与其他聚合物基质不混溶。

聚己内酯则是一种受欢迎的生物塑料，在常温下处于橡胶态，具有较好的热稳定性。同时，聚己内酯规整的分子链为其带来了良好的柔性及可加工性。此外，己内酯还被广泛应用于聚酯多元醇的合成，以及后续聚氨酯的制备。以聚己内酯作为软链段合成的热塑性聚氨酯不仅具有类似聚醚型聚氨酯的优良耐水性，还拥有不错的耐油性。与结构相似的聚己二酸酯相比，聚己内酯的区别在于其用作聚氨酯体系中的柔性链段时，有更良好的水解稳定性和疏水性。

CN102070891A公开了一种木质素填充聚酯型复合材料及其制备方法。取60-95％的聚酯、5-40％的木质素混合均匀；将混料用双螺杆机熔融挤出造粒得到木质素填充聚酯型复合材料。CN102924893A公开了一种木质素/聚己内酯环保降解薄膜及其制备方法，先将木质素、聚己内酯、增塑剂及增溶剂等物料混合搅拌均匀；所得共混料再加入到双螺杆挤塑机中，挤出并吹塑得到木质素/聚己内酯环保降解薄膜。CN106700460A公开了一种木质素改性PCL生物降解塑料的制备方法。在高混机内加入聚己内酯、木质素、扩链剂、抗氧剂、增塑剂、润滑剂以及热稳定剂进行充分混合；之后将所得混合物料经过双螺杆挤出造粒并注塑成型，制得木质素改性PCL生物降解塑料。但上述现有技术都是通过物理共混来达到在材料中加入木质素的目的，所得产物普遍强度较低。如果通过接枝改性在木质素骨架上引入聚己内酯链段，可以控制木质素的形态或结构，并改善其与聚合物基质的共混性，有效增强材料物理性能。

CN108117650A公开了一种聚己内酯接枝木质素的生物塑料薄膜的制备方法。首先在异氰酸酯和催化剂的作用下将木质素活化；再进行聚己内酯的接枝，并将接枝产物通过流延法或者吹塑法制备成生物塑料薄膜。聚合时涉及到的催化剂均为锡类催化剂或胺类催化剂。这些催化剂虽然具有优异的催化活性，但过渡金属催化剂容易氧化变黑，引起材料变色。同时，金属催化剂还具有一定的毒性，不利于生物利用。

发明内容

发明目的：针对现有技术存在的问题，例如己内酯与木质素进行物理共混方法制备的材料性能较低；通过金属催化己内酯在木质素上的接枝时，催化剂有毒性且易残留的问题等，本发明提供了光介导合成含木质素聚酯多元醇的方法，本方法无金属残留，光照绿色无污染。

技术方案：为了解决上述技术问题，本发明公开了一种含木质素聚酯多元醇的制备方法，其包括如下步骤：

以环状酯和木质素为原料，在有机催化剂和可见光条件下，在惰性气体的保护下反应，即得。

优选的，所述含木质素聚酯多元醇的制备方法，其包括如下步骤：

(1)将环状酯、木质素和有机催化剂在可见光条件下，在惰性气体的保护下反应；