本发明专利技术提供一种酶解木质素改性多元醇的原料配方及制备方法。所述原料配方中各组分的重量份数：酶解木质素－６０份，聚多元醇５０－９０份，丙三醇５－２５份，酸催化剂１－７份，碱调节剂１－８份，该方法将聚多元醇、丙三醇、酸催化剂配方比例混合均匀，预热至４０－５５℃；搅拌下加入酶解木质素，升温至１００－１８０℃，惰性气体保护下反应１．０－４．０ｈ后终止；加入碱调节剂将溶液调至ｐＨ＝７．０－７．５，透析、减压蒸馏即得酶解木质素改性多元醇，可以直接用于聚氨酯的合成。本发明专利技术将可再生生物资源酶解木质素制成液体多元醇，既解决了酶解木质素溶解性差、不易用作聚氨酯、醇酸树脂的改性剂的缺陷，又可以替代部分石油化工原料，降低多元醇的生产成本；酶解木质素改性多元醇的使用效果好，且工艺简单、容易实施。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于高分子材料制备领域，更具体的是涉及一种酶解木质素改性多元醇的 原料配方与制备方法。
技术介绍
随着人类对环境污染和资源危机等问题的认识不断深入，天然高分子所具有的可再生、可降解等性质日益受到重视。废弃物的资源化，是当代经济与社会发展的重大课题， 也是对当代科学技术提出的新要求。多元醇是合成聚氨酯树脂或醇酸树脂的主要原料之一。聚氨酯、醇酸树脂具有多 种性能和用途，具有耐磨耗、耐油、耐化学腐蚀、耐射线辐射等优良性能，在纤维、弹性体、涂 料、软硬泡沫塑料、人造革等领域有着广泛的应用。然而，不少聚氨酯、醇酸树脂制备的涂 料、胶黏剂中存在的大量挥发性溶剂给环境造成了严重的污染；同时由于石油资源的日趋 枯竭及其供给的不可靠性，严重影响了聚氨酯和醇酸树脂工业的发展。因此，寻求环境友好 的、绿色的替代品，并使聚氨酯、醇酸树脂工业朝着可降解方向发展，显得尤为重要。酶解木质素是把生物工程企业的废弃物——生物质原材料酶解制备酒精、功能性 多糖或生物天然气的残渣经过分离、纯化得到的新型木质素，制造成本低于其他类型的溶 剂型木质素，酶解木质素的高附加值应用将实现可再生资源的有效利用，帮助生物工程企 业增加经济效益，同时利用酶解木质素改性衍生物制备复合材料，替代部分石油化工原料， 将产生巨大的经济效益和社会效益。但是由于本身结构的原因，酶解木质素的溶解性较差， 利用酶解木质素替代部分多元醇制备聚氨酯、醇酸树脂时难以溶解，形成均相体系，直接影 响木质素的推广、应用。
技术实现思路
本专利技术首次以酶解木质素为原料，提供了一种酶解木质素改性多元醇的原料配方 与制备方法，解决了酶解木质素在不同多元醇体系中的液化难题，为扩大其在聚氨酯和醇 酸树脂中的应用范围及其工业化的实现打下了基础。本专利技术的技术方案如下 (一)原料配方酶解木质素8-50份，聚多元醇50-80份，丙三醇5-25份，酸催化剂1-7份，碱调节剂1-8份。(二)制备工艺制备方法的具体工艺为a、聚多元醇作为主液化试剂，丙三醇作为辅助液化试剂，酸作为催化剂对酶解木质素进行液化。首先将这三者按上述的比例混合均勻，置于带有搅拌、测温装置的反应器中并预热至 40-55 °C ；b、搅拌下加入酶解木质素，升温至100-18(TC，惰性气体保护下反应1.0-4. Oh后终止；c、加入碱调节剂调整溶液至pH= 7. 0-7. 5，再用透析膜去除无机盐；d、减压蒸馏脱除体系中的水分，即得暗红色液体状酶解木质素改性多元醇。本专利技术选用酶解木质素来制备改性多元醇。酶解木质素相比传统造纸业的木质素 产品，在结构上含有更丰富的酚羟基，较好地保留了多种活性基团，具有更高的化学活性， 为其制备改性多元醇提供了基础，更合理地利用可再生的生物资源，减少石油化学产品的 消耗并降低合成高分子材料的成本。该原料配方与制备方法将可再生生物资源酶解木质素充分利用，解决了酶解木质 素溶解性差，影响它在高分子改性材料方面的应用，又可以降低多元醇的生产成本；并且加 工工艺简单、容易实施，改性效果良好。本专利技术的显著优点(1)本专利技术采用的酶解木质素是从生物质原材料经过微生物发酵、酶解制备功能性多 糖、生物天然气或生物酒精的残渣中分离提取的木质素，提取过程没有经过高温、高压等工 序，较好地保留了天然木质素的化学活性，得到的酶解木质素纯度高，其灰分含量小于3 %， 远远低于木质素磺酸钙，在高分子材料改性领域有广阔的应用前景。(2)本专利技术采用的酶解木质素是根据本专利技术的专利技术者获得授权的专利技术专利(授权 号ZL200510099747. 8)制得的一种新材料，这种木质素的重均分子量低于3000，又较好地 保留了天然木质素的化学活性，比其他种类的木质素更适合制备改性多元醇。酶解木质素 的原材料是植物原料发酵后的废弃残渣，制造成本较低。(3)酶解木质素改性多元醇的是一种重要的高分子化工原料，可以直接用于合成 木质素改性聚氨酯或其他类型的醇酸树脂，既解决了木质素溶解性差、不便于使用的问题， 又可以减少石油化工原料的用量，可以充分利用木质素可再生资源，有利于可持续发展。酶解木质素改性多元醇的组分中酶解木质素的添加使用量可根据多元醇性能的 需要决定，一般可在5 - 40%之间，其结果大大改善了多元醇的抗氧化性能，与传统造纸业 得到的木质素磺酸盐或碱木素相比，酶解木质素改性的多元醇不仅加工工艺简单、容易实 施，而且可以降低生产成本，提高产品的竞争力。附图说明图1为酶解木质素改性多元醇的制备工艺流程图。具体实施例方式1、原料配方酶解木质素8-50份，聚多元醇50-80份，丙三醇5-25份，酸催化剂1-7份，碱调节剂1-8份。其中1)所述的酶解木质素是采用溶剂法从木片、竹子、草木秸秆和果壳等生物质原材料发 酵制备乙醇、功能性多糖或生物天然气的残渣中提取得到的新型天然高分子材料(参阅“酶 解木质素的分离提取方法”，国家专利技术专利申请号=200410061438. 7 ；“酶解木质素的有机 分离提取方法”，国家专利技术专利申请号2006101438894)。2)所述的丙三醇是作为木质素改性多元醇的辅助液化试剂。3)所述的酸催化剂，是硫酸、醋酸、硝酸或磷酸中的一种或多种酸的混合物。4)所述的碱调节剂是是氢氧化钠、氨水或氢氧化钾中的一种或多种碱的混合物。2、制备方法a、聚多元醇作为主液化试剂，丙三醇作为辅助液化试剂，酸作为催化剂对酶解木质素 进行液化。首先将这三者按上述配方的比例混合均勻，置于带有搅拌、测温装置的反应器中 并预热至40-55 °C ；b、搅拌下加入酶解木质素，升温至100-18(TC，惰性气体保护下反应1.0-4. Oh后终止；c、加入碱调节剂调整溶液至pH= 7. 0-7. 5，再用透析膜去除无机盐；d、减压蒸馏脱除体系中的水分，即得暗红色液体状酶解木质素改性多元醇。3、原料来源所述的酶解木质素是由从木材、竹子、草木秸杆和果壳等农作物原料发酵制备酒精或 功能性多糖的残渣中提取得到的(详见中国专利技术专利ZL200410061438.7)。聚乙二醇、聚丙 二醇、丙三醇、液化二苯基甲烷_4，4' - 二异氰酸酯(L-MDI)均为工业级原料，由福耀玻璃 集团公司提供，硫酸、氢氧化钠、氨水、硝酸、冰醋酸为化学纯试剂，由上海化学试剂公司提 供。透析使用上海绿鸟科技发展有限公司G-RC-45型透析袋，去除无机盐等低分子组分。4、测试仪器和测试方法木质素改性多元醇的羟值测定参照国标GB12008. 3-89方法，由于酶解木质素的颜色 较深，测定中利用PH值确定滴定终点，具体分析步骤如下首先配制邻苯二甲酸酐吡啶溶液(称取111-116g邻苯二甲酸酸酐溶于700mL吡啶中， 于棕色瓶中放置过夜后使用)和浓度为lmol/L的氢氧化钠标准溶液(用邻苯二甲酸氢钾标 定浓度)。分析时称取样品(按561/计羟值计算量，准确至0. lmg)，置于酯化瓶中，用移液 管吸取25mL邻苯二甲酸酐吡啶溶液加到称有样品的酯化瓶中，摇动瓶子，使样品溶解。接 上空气冷凝管并用吡啶封口，把瓶子放入115士2°C油浴中回流Ih ；回流过程中摇动酯化瓶 1-2次，油浴的液面需浸过酯化瓶一半。回流Ih后，从油浴中取出酯化瓶，冷却到室温，用 IOmL吡啶逐滴均勻冲洗冷凝管，然后取下冷凝管。用配本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种酶解木质素改性多元醇，其特征在于：所述酶解木质素改性多元醇的原料配方中各组分的重量份数如下： 酶解木质素 ８－５０份， 聚多元醇 ５０－８０份， 丙三醇 ５－２５， 酸催化剂 １－７份， 碱调节剂 １－８份。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：程贤甦，靳艳巧，
申请(专利权)人：福州大学，
类型：发明
国别省市：35[中国|福建]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。