一种强韧型木质素基水性聚氨酯纳米复合材料及其制备与应用制造技术

本发明专利技术公开了一种强韧型木质素基水性聚氨酯纳米复合材料及其制备与应用。本发明专利技术对工业木质素进行分级或部分解聚，低分子量木质素用于合成水性聚氨酯，高分子量木质素用于制备纳米胶束并增强水性聚氨酯，实现了对木质素的合理利用。本发明专利技术制备的木质素基水性聚氨酯纳米复合材料表现出优异的力学性能，其拉伸强度大于25MPa，断裂拉伸率超过700％，这主要是因为低分子量木质素在水性聚氨酯中构建了完整的交联网络，同时分散性良好的木质素纳米颗粒与水性聚氨酯基体间形成了强的氢键作用。该复合材料也表现出优异的抗紫外、抗老化性能和光热转化性能，可用作温差发电片的涂层，用于光热产电。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于水性聚氨酯材料，具体涉及一种强韧型木质素基水性聚氨酯纳米复合材料及其制备与应用。

技术介绍

1、水性聚氨酯是一种以水为分散介质的环保型聚氨酯材料，具有力学性能可调、低温柔顺性、耐磨性、无有机物的挥发、易于改性等优点。水性聚氨酯主要应用在胶黏剂和涂料两个方面，主要用于皮革、织物、纤维、地板、纸张等领域，起到了粘结、防腐、耐磨、改善手感的作用。合成水性聚氨酯的原材料主要来源于石化资源，不可再生，因此利用生物质开发可降解的水性聚氨酯材料非常重要。

2、木质素是广泛存在于高等植物中的一类芳香族高分子，分子结构中含有多种官能团，如醇羟基、酚羟基、甲氧基、羰基、羧基等，是一种天然的生物基多元醇，可以部分替代石化基多元醇来合成水性聚氨酯。然而，在合成过程中通常需要高沸点的有机溶剂来溶解木质素，如n,n-二甲基甲酰胺、n-甲基吡咯烷酮等，这些有机溶剂在反应结束后难以通过减压的方法回收，会污染环境[高分子材料科学与工程，2016，32，143；cn113201112a]。木质素的用量也有限制，通常替代量不超过10％，过多的木质素会导致乳液粒径过大，本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种强韧型木质素基水性聚氨酯纳米复合材料，其特征在于，按质量份计，包括以下组分反应得到：长链二元醇70～95份，低分子量木质素5～30份，木质素纳米胶束10～40份，异氰酸酯，亲水扩链剂2～8份，催化剂0.1～1份，中和剂2～6份；

2.根据权利要求1所述一种强韧型木质素基水性聚氨酯纳米复合材料，其特征在于，按质量份计，包括以下组分反应得到：长链二元醇70～90份，低分子量木质素10～30份，木质素纳米胶束10～40份，异氰酸酯，亲水扩链剂6～8份，催化剂0.1～1份，中和剂3～4.5份；

3.根据权利要求1所述一种强韧型木质素基水性聚氨酯纳米复合材料，其特征...

【技术特征摘要】

1.一种强韧型木质素基水性聚氨酯纳米复合材料，其特征在于，按质量份计，包括以下组分反应得到：长链二元醇70～95份，低分子量木质素5～30份，木质素纳米胶束10～40份，异氰酸酯，亲水扩链剂2～8份，催化剂0.1～1份，中和剂2～6份；

2.根据权利要求1所述一种强韧型木质素基水性聚氨酯纳米复合材料，其特征在于，按质量份计，包括以下组分反应得到：长链二元醇70～90份，低分子量木质素10～30份，木质素纳米胶束10～40份，异氰酸酯，亲水扩链剂6～8份，催化剂0.1～1份，中和剂3～4.5份；

3.根据权利要求1所述一种强韧型木质素基水性聚氨酯纳米复合材料，其特征在于，所述低分子量木质素由工业木质素分级和/或部分解聚得到，其重均分子量为800～2000g/mol；

4.根据权利要求1所述一种强韧型木质素基水性聚氨酯纳米复合材料，其特征在于，所述长链二元醇为聚四氢呋喃二醇、聚乙二醇、聚己内酯二醇和聚丙二醇中的至少一种，其数均分子量为500～4000g/mol；

5.权利要求1～4任一项所述一种强韧型木质素基水性聚氨酯纳米复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘伟峰，邱学青，王海旭，黄锦浩，杨东杰，楼宏铭，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：