專利名稱：一種羥甲基化木質(zhì)素及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及有機(jī)化工技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種羥甲基化木質(zhì)素，還涉及所述羥甲基化木質(zhì)素的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
木質(zhì)素是一種取之不盡用之不竭的天然可再生資源，與纖維素和半纖維素組成了植物的基本骨架。在生產(chǎn)過程中，常作為廢棄物被排放到環(huán)境中，造成了資源浪費(fèi)和環(huán)境污染。聚氨酯硬泡以其導(dǎo)熱系數(shù)低，絕熱性好、重量輕、耐化學(xué)腐蝕等優(yōu)點(diǎn)，作為一種良好的絕熱保溫材料廣泛應(yīng)用于冰箱、冰柜及建筑領(lǐng)域。然而由于石油資源的日益枯竭，以及原料價(jià)格不斷上升，導(dǎo)致聚氨酯硬泡的生產(chǎn)成本及出售價(jià)格較高，嚴(yán)重影響了其廣泛應(yīng)用。如何降低聚氨酯硬泡的生產(chǎn)成本，以及生產(chǎn)綠色環(huán)保型聚氨酯硬泡越來越成為社會關(guān)注的焦點(diǎn)。木質(zhì)素結(jié)構(gòu)中含有醇羥基，可以替代部分多元醇與異氰酸酯進(jìn)行反應(yīng)制備聚氨酯硬泡，但由于羥基含量較低，導(dǎo)致其活性較低，限制了其應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決以上木質(zhì)素羥基含量較低，導(dǎo)致其活性較低，限制了其在制備聚氨酯泡沫中的應(yīng)用的問題，本發(fā)明提供了一種羥基含量高、活性高的羥甲基化木質(zhì)素。本發(fā)明還提供了上述羥甲基化木質(zhì)素在制備聚氨酯泡沫中的應(yīng)用。本發(fā)明是通過以下措施實(shí)現(xiàn)的: 一種羥甲基化木質(zhì)素，是通過以下步驟得到的:
將木質(zhì)素黑液過濾后，與甲醛在60-90°C—定溫度下反應(yīng)，反應(yīng)l_2h后，加入丙酮，繼續(xù)反應(yīng)l_2h，反應(yīng)完畢后，冷卻至室溫，經(jīng)酸析、過濾、干燥得羥甲基化木質(zhì)素；
所述木質(zhì)素黑液為玉米芯提取纖維素和半纖維素后的木質(zhì)素黑液，PH值為
11.0-13.0。所述的羥甲基化木質(zhì)素，原料重量配比為
木質(zhì)素黑液中絕干木質(zhì)素100份，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為37%-39%的甲醛溶液5-70份，丙酮1_15份。所述的羥甲基化木質(zhì)素，原料重量配比為
木質(zhì)素黑液中絕干木質(zhì)素100份，甲醛溶液70份，丙酮12份。所述的羥甲基化木質(zhì)素在制備聚氨酯泡沫中的應(yīng)用。所述的應(yīng)用，聚氨酯泡沫原料重量配比如下:
多元醇100份，
羥甲基化木質(zhì)素1-30份，
催化劑0.1-2份，
發(fā)泡劑0.1-30份，
泡沫穩(wěn)定劑1-3份，
異氰酸酯110-180份。
所述的應(yīng)用，多元醇為聚乙二醇200、聚乙二醇400、聚乙二醇600、聚醚多元醇4110、聚醚多元醇635中的一種以上。所述的應(yīng)用，催化劑為叔胺類催化劑或有機(jī)錫類催化劑。所述的應(yīng)用，發(fā)泡劑為水、環(huán)戊烷、正戊烷、異戊烷和HCFC-141B中的一種以上。所述的應(yīng)用，泡沫穩(wěn)定劑為硅油和二甲基硅油中的一種以上。所述的應(yīng)用，催化劑為三亞乙基二胺、三乙醇胺或二月桂酸二丁基錫。本發(fā)明的有益效果:
(1)本發(fā)明所用木質(zhì)素為玉米芯木質(zhì)素黑液，生產(chǎn)條件溫和，黑液中的木質(zhì)素保持了天然的木質(zhì)素結(jié)構(gòu)，增加了木質(zhì)素的羥基含量，提高了木質(zhì)素與聚醚多元醇的相溶性，具有較高的活性，且純度較高；
(2)本發(fā)明在制備羥甲基化木質(zhì)素過程中，與傳統(tǒng)的制備羥甲基化木質(zhì)素的過程相比，直接用木質(zhì)素黑液為原料，減少了工藝流程，節(jié)約了原材料和能源，且加入丙酮后，減小了羥甲基化木質(zhì)素的顆粒粒徑，使改性后的木質(zhì)素具有更好的分散性，增加了過濾速率；
(3)本發(fā)明以玉米芯木質(zhì)素黑液為原料，由于其為生產(chǎn)過程中所制備出的副產(chǎn)品，變廢為寶，將這種可再生可降解資源充分利用，生產(chǎn)成本低，替代部分多元醇，與異氰酸酯進(jìn)行反應(yīng)制備聚氨酯硬泡，降低了生產(chǎn)成本，為生產(chǎn)環(huán)保型聚氨酯硬泡開辟了新的道路，節(jié)約石油資源，對社會和經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義；
(4)本發(fā)明羥甲基化木質(zhì)素制備的聚氨酯硬泡可與傳統(tǒng)的聚氨酯硬泡相媲美，甚至在一些性能方面要優(yōu)于傳統(tǒng)聚氨酯硬泡，可有效降低成本，提高產(chǎn)品競爭力。
具體實(shí)施例方式為了更好的理解本發(fā)明，下面結(jié)合具體實(shí)施例來進(jìn)一步說明。實(shí)施例1:
取絕干木質(zhì)素為100份的玉米芯木質(zhì)素黑液，加入反應(yīng)瓶中，分別加入甲醛溶液10份、25份、40份、55份、70份，在70°C下，反應(yīng)Ih后，分別加入3份、6份、9份、12份、15份的丙酮，分別編號為①、②、③、④、⑤，繼續(xù)反應(yīng)Ih后，冷卻至室溫，酸析，過濾，干燥得羥甲基化木質(zhì)素。所得羥甲基木質(zhì)素的羥值數(shù)據(jù)見表I。表I
權(quán)利要求
1.一種羥甲基化木質(zhì)素，其特征是通過以下步驟得到的: 將木質(zhì)素黑液過濾后，與甲醛在60-90°C—定溫度下反應(yīng)，反應(yīng)l_2h后，加入丙酮，繼續(xù)反應(yīng)l_2h，反應(yīng)完畢后，冷卻至室溫，經(jīng)酸析、過濾、干燥得羥甲基化木質(zhì)素； 所述木質(zhì)素黑液為玉米芯提取纖維素和半纖維素后的木質(zhì)素黑液，PH值為11.0-13.0。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的羥甲基化木質(zhì)素，其特征是原料重量配比為 木質(zhì)素黑液中絕干木質(zhì)素100份，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為37%-39%的甲醛溶液5-70份，丙酮1_15份。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的羥甲基化木質(zhì)素，其特征是原料重量配比為 木質(zhì)素黑液中絕干木質(zhì)素100 份，甲醛溶液70份，丙酮12份。
4.一種權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的羥甲基化木質(zhì)素在制備聚氨酯泡沫中的應(yīng)用。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的應(yīng)用，其特征是聚氨酯泡沫原料重量配比如下: 多元醇100份， 羥甲基化木質(zhì)素1-30份， 催化劑0.1-2份， 發(fā)泡劑0.1-30份， 泡沫穩(wěn)定劑1-3份， 異氰酸酯110-180份。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的應(yīng)用，其特征是多元醇為聚乙二醇200、聚乙二醇400、聚乙二醇600、聚醚多元醇4110、聚醚多元醇635中的一種以上。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的應(yīng)用，其特征是催化劑為叔胺類催化劑或有機(jī)錫類催化劑。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的應(yīng)用，其特征是發(fā)泡劑為水、環(huán)戊烷、正戊烷、異戊烷和HCFC-141B中的一種以上。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的應(yīng)用，其特征是泡沫穩(wěn)定劑為硅油和二甲基硅油中的一種以上。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的應(yīng)用，其特征是催化劑為三亞乙基二胺、三乙醇胺或二月桂酸二丁基錫。
全文摘要
本發(fā)明涉及有機(jī)化工技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種羥甲基化木質(zhì)素，通過以下步驟得到將木質(zhì)素黑液過濾后，與甲醛在60-90℃一定溫度下反應(yīng)，反應(yīng)1-2h后，加入丙酮，繼續(xù)反應(yīng)1-2h，反應(yīng)完畢后，冷卻至室溫，經(jīng)酸析、過濾、干燥得羥甲基化木質(zhì)素。羥甲基化木質(zhì)素在制備聚氨酯泡沫中的應(yīng)用。所用木質(zhì)素為玉米芯木質(zhì)素黑液，生產(chǎn)條件溫和，黑液中的木質(zhì)素保持了天然的木質(zhì)素結(jié)構(gòu)，增加了木質(zhì)素的羥基含量，提高了木質(zhì)素與聚醚多元醇的相溶性，具有較高的活性，且純度較高，具有更好的分散性；用于制備聚氨酯硬泡，降低了生產(chǎn)成本，性能優(yōu)異，提高產(chǎn)品競爭力。
文檔編號C08G18/64GK103224628SQ20131019757
公開日2013年7月31日 申請日期2013年5月24日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月24日
發(fā)明者唐一林, 江成真, 張麗偉, 焦峰 申請人:濟(jì)南圣泉集團(tuán)股份有限公司