The invention relates to the field of polyurethane material preparation technology, in particular relates to a modified lignin reinforced rigid polyurethane material, and also relates to the preparation method of the modified lignin reinforced rigid polyurethane material. The invention firstly extracting lignin from paper-making black liquor, with Portland on lignin pre modified lignin, increase the number of surface silanol groups, and sodium borohydride two modification, reduction of carbonyl lignin into branched chain aliphatic hydroxyl by sodium borohydride, accompanied by polymerization and demethylation reaction after reduction, lignin reactive hydroxyl number was significantly increased, so the reaction activity of lignin has been significantly improved, modified lignin and the polymerization degree of isocyanate has been significantly enhanced, so as to enhance the mechanical properties of the prepared polyurethane after polymerization, the invention provides a method for the mechanical properties of polyurethane materials increased significantly, and has broad application prospects.
【技术实现步骤摘要】
一种利用改性木质素增强硬质聚氨酯材料及其制备方法
本专利技术涉及聚氨酯材料制备
,具体涉及一种改性木质素增强硬质聚氨酯材料,还涉及改性木质素增强硬质聚氨酯材料的制备方法。
技术介绍
硬质聚氨酯材料作为一种结构材料,要求一定的刚度、强度和韧性。提高硬质聚氨酯材料力学性能所采用的方法是提高材料密度以及在材料中加入玻璃微珠、玻璃纤维、碳纤维、木质素纤维等增强体,从而得到增强的硬质聚氨酯材料。木质素等作为可再生资源产量丰富,价格便宜,又具有可降解性和对环境不污染的优点。木质素为含有大量醇羟基和酚羟基的聚合物。理论上,可以代替聚醚多元醇与异氰酸酯发生亲核加成反应制备聚氨酯材料,这样不但可以提高资源的利用率,而且可为聚氨酯工业提供廉价的原料来源,减少对石油产品的依赖性,降低成本,对发展聚氨酯工业、缓解当前人类所面临的能源和环境危机都具有十分重要的现实意义和战略意义。研究表明填充木质素可增加聚氨酯的杨氏模量,使力学性能到一定程度的提高,进一步研究发现,力学性能的高低取决于聚氨酯和木质素间的反应程度,而普通木质素虽然可以起到增强聚氨酯力学性能的效果,但是由于木质素本身羟基数量有限,与异氰酸酯聚合反应程度不高,导致木质素对聚氨酯材料的力学性能增强效果并不理想。因此,提供一种改性木质素增强硬质聚氨酯材料的方法对发展聚氨酯工业、缓解当前人类所面临的能源和环境危机都具有十分重要的现实意义和战略意义。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题,针对目前普通木质素虽然可以起到增强聚氨酯力学性能的效果,但是由于木质素本身羟基数量有限,与异氰酸酯聚合反应程度不高,导致木质素对聚氨酯材 ...
【技术保护点】
一种改性木质素增强硬质聚氨酯材料,包括聚醚多元醇、阻燃剂、木质素和异氰酸酯,其特征在于:所述的木质素是用硅酸钠溶液预改性过的木质素,预改性的具体步骤如下:按质量比为1:3~1:5将木质素和硅酸钠溶液混合,摇床振荡浸渍3~5h,振荡浸渍结束后,过滤分离得到滤渣,即为预改性木质素。
【技术特征摘要】
1.一种改性木质素增强硬质聚氨酯材料,包括聚醚多元醇、阻燃剂、木质素和异氰酸酯,其特征在于:所述的木质素是用硅酸钠溶液预改性过的木质素,预改性的具体步骤如下:按质量比为1:3~1:5将木质素和硅酸钠溶液混合,摇床振荡浸渍3~5h,振荡浸渍结束后,过滤分离得到滤渣,即为预改性木质素。2.根据权利要求1所述的一种改性木质素增强硬质聚氨酯材料,其特征在于:所述的预改性木质素还经过硼氢化钠的二次改性,具体改性步骤如下:(1)将预改性木质素和氢氧化钠溶液混合,得到预改性木质素溶液,向预改性木质素溶液中加入硼氢化钠,搅拌均匀得到混合液;(2)将上述混合液超声振荡反应,得到反应液,用盐酸调节反应液pH至4.0~4.5,静置沉淀,过滤分离得到滤饼,将滤饼干燥后粉碎并过300目筛,收集过筛粉末即可得到改性木质素。3.根据权利要求2所述的一种改性木质素增强硬质聚氨酯材料,其特征在于:步骤(1)中所述的预改性木质素和氢氧化钠溶液的质量比为1:5,氢氧化钠溶液的质量分数为5%,搅拌溶解温度为60~65℃,搅拌溶解时间为2~3h,硼氢化钠的加入量为预改性木质素质量的3~5%。4.根据权利要求2所述的一种改性木质素增强硬质聚氨酯材料,其特征在于:步骤(2)中所述的超声振荡反应温度为25~35℃,超声振荡反应的频率30~40kHz,超声振荡反应时间为7~9h,静置沉淀温度为4~6℃,静置沉淀时间为3~5h。5.根据权利要求1所述的一种改性木质素增强...
【专利技术属性】
技术研发人员:任建平,林茂兰,
申请(专利权)人:常州市雄泰纺织品有限公司,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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