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制造技术

技术编号:11241595 阅读:107 留言:0更新日期:2015-04-01 15:18
本发明专利技术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。本发明专利技术还提供如此增强的弹性体,尤其不含炭黑。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术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。本专利技术还提供如此增强的弹性体,尤其不含炭黑。【专利说明】木质素用于弹性体的机械増强的用途以及如此増强的弹性 体
本专利技术涉及由特殊木质素(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。 本专利技术还涉及通过实施本专利技术的用途制备的弹性体。 根据本专利技术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 其来源于麦杆,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。 本专利技术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?"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?"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所进行的表征研宄还使得 能够确定如此制备的CMV木质素的结构和官能性,它们的研宄结果已经发表于以下的文 献中: A:"Functionality of Wheat Straw Lignin Extracted in Organic Acid Media 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 Straw lignin polymer··· ",RAPID COMMUNICATIONS IN MASS SPECTROMETRY 2007 ;21:2867-2888。 尤其是,在这些研宄的过程中揭示的这种Biolignine?或CMV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专利技术的基础。
技术介绍
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-West Virginia Pulp and Paper Company, Charleston -该文献在60多年前发表于"INDUSTRIAL AND 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专利技术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。 更近的专利文献如EP-A1-2. 223. 928涉及所谓"官能化"木质素的用途,并且全部 涉及在橡胶基组合物中的化学改性木质素。 在文献US-A-3. 223. 697中,对于在橡胶组合物中作为增强组分的用途(第2栏第 31行及之后内容),其涉及通过共沉淀获得的木质素,即化学改性的木质素。此外其指出, 在降低为粉末之后所获得的结果并不令人满意。因而,尽管努力提高比表面积并且降低粒 子尺寸,但用该木质素代替炭黑并不令人满意。 接着(第3栏第5行及之后内容),此文献指出试图降低粒子直径以获得3_5m2/g 的比表面积。一方面,这种改变从所得结果的角度来看是并不令人满意的,并且另一方面其 仍然尝试使用化学改性的木质素。接着,关于作为所述文献的主题的专利技术,从第3栏第17行 及之后内容开始,其涉及加热和化学改性木质素的方法,目的在于获得具有至少20m 2/g的 比表面积的粉末状木质素。 文献US-A-3. 984. 362涉及化学改性的木质素并且尤其涉及实施例1和2(尤其参 见为了制备粉末状木质素而添加的产品)。在此文献中,首先要求保护通过洗涤和在酸性 PH下再沉淀制备木质素,然后将其作为与橡胶的混合物使用,即在使用之前制备。 根据本专利技术用途的木质素的不同之处在于其不是化学改性的并且其官能基团是 "可用的"。
技术实现思路
本专利技术的目的在于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,所述木质素具有〇. 5m2/g-5m2/g并且优选lm2/g-2. 5m2/g的比表面积。 根据本专利技术的其它特性: -所述木质素具有低分子量并且其Mw为700g/mol-2000g/mol ; -所述木质素具有等于大约1. 3的多分散指数; -所述木质素包含可用官能基团,所述可用官能基团选自脂族羟基、酚式羟基和羧 酸; -所述脂族轻基以I. 5mmol/g-3. Ommol/g的比率,优选以2. 3mmol/g的比率存在; -所述酷式轻基以I. lmmol/g-2. Ommol/g的比率,优选以不小于I. lmmol/g的含量 比率存在; -所述羧酸以0. 5mmol/g-l. 5mmol/g的比率,优选以等于大约I. 0mmol/g的含量比 率存在; -所述木质素具有5微米-100微米并且优选10微米-15微米的重均粒径。本发 明的主题还在于弹性体。 本专利技术还提供弹性体,所述弹性体引入了在根据本专利技术教导的用途中采用的木质 素。 根据另一特性,该弹性体不包含炭黑。 【专利附图】【附图说明】 现在将借助于以完全非限制性说明的方式给出的结果表和实施例并且参考附图 来描述本专利技术,在附图中: -图1是说明"标准"500微米Biolignine?的粒子的粒度分布/分配的图; -图2是细磨的15微米Biolignine?的粒子的粒度分布/分配的图; -图3-6是通过根据本专利技术和/或参比产品的各种混合物的扫描电镜产生的显微 图。 【具体实施方式】 木质素粉末由根据CMV法获得的Biolignine?如下制备: 使用具有以下特性的麦杆Biolignine?,通过行星式球磨机进行"细磨": -干物质:95% -比表面积:1. 56m2/g -粒度分布:50%的粒子具有本文档来自技高网
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【技术保护点】
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。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:B·本杰龙马拉亚M·德尔马斯
申请(专利权)人:植物材料工业公司
类型:发明
国别省市:法国;FR

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