一种羟甲基化木质素及其应用制造技术

技术编号:9000921 阅读:171 留言:0更新日期:2013-08-02 20:53
本发明专利技术涉及有机化工技术领域,特别涉及一种羟甲基化木质素,通过以下步骤得到:将木质素黑液过滤后,与甲醛在60-90℃一定温度下反应,反应1-2h后,加入丙酮,继续反应1-2h,反应完毕后,冷却至室温,经酸析、过滤、干燥得羟甲基化木质素。羟甲基化木质素在制备聚氨酯泡沫中的应用。所用木质素为玉米芯木质素黑液,生产条件温和,黑液中的木质素保持了天然的木质素结构,增加了木质素的羟基含量,提高了木质素与聚醚多元醇的相溶性,具有较高的活性,且纯度较高,具有更好的分散性;用于制备聚氨酯硬泡,降低了生产成本,性能优异,提高产品竞争力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及有机化工
,特别涉及一种羟甲基化木质素,还涉及所述羟甲基化木质素的应用。
技术介绍
木质素是一种取之不尽用之不竭的天然可再生资源,与纤维素和半纤维素组成了植物的基本骨架。在生产过程中,常作为废弃物被排放到环境中,造成了资源浪费和环境污染。聚氨酯硬泡以其导热系数低,绝热性好、重量轻、耐化学腐蚀等优点,作为一种良好的绝热保温材料广泛应用于冰箱、冰柜及建筑领域。然而由于石油资源的日益枯竭,以及原料价格不断上升,导致聚氨酯硬泡的生产成本及出售价格较高,严重影响了其广泛应用。如何降低聚氨酯硬泡的生产成本,以及生产绿色环保型聚氨酯硬泡越来越成为社会关注的焦点。木质素结构中含有醇羟基,可以替代部分多元醇与异氰酸酯进行反应制备聚氨酯硬泡,但由于羟基含量较低,导致其活性较低,限制了其应用。
技术实现思路
为了解决以上木质素羟基含量较低,导致其活性较低,限制了其在制备聚氨酯泡沫中的应用的问题,本专利技术提供了一种羟基含量高、活性高的羟甲基化木质素。本专利技术还提供了上述羟甲基化木质素在制备聚氨酯泡沫中的应用。本专利技术是通过以下措施实现的: 一种羟甲基化木质素,是通过以下步骤得到的: 将木质素黑液过滤后,与甲醛在60-90°C—定温度下反应,反应l_2h后,加入丙酮,继续反应l_2h,反应完毕后,冷却至室温,经酸析、过滤、干燥得羟甲基化木质素; 所述木质素黑液为玉米芯提取纤维素和半纤维素后的木质素黑液,PH值为11.0-13.0。所述的羟甲基化木质素,原料重量配比为 木质素黑液中绝干木质素100份,质量分数为37%-39%的甲醛溶液5-70份,丙酮1_15份。所述的羟甲基化木质素,原料重量配比为 木质素黑液中绝干木质素100份,甲醛溶液70份,丙酮12份。所述的羟甲基化木质素在制备聚氨酯泡沫中的应用。所述的应用,聚氨酯泡沫原料重量配比如下: 多元醇100份, 羟甲基化木质素1-30份, 催化剂0.1-2份, 发泡剂0.1-30份, 泡沫稳定剂1-3份, 异氰酸酯110-180份。所述的应用,多元醇为聚乙二醇200、聚乙二醇400、聚乙二醇600、聚醚多元醇4110、聚醚多元醇635中的一种以上。所述的应用,催化剂为叔胺类催化剂或有机锡类催化剂。所述的应用,发泡剂为水、环戊烷、正戊烷、异戊烷和HCFC-141B中的一种以上。所述的应用,泡沫稳定剂为硅油和二甲基硅油中的一种以上。所述的应用,催化剂为三亚乙基二胺、三乙醇胺或二月桂酸二丁基锡。本专利技术的有益效果: (1)本专利技术所用木质素为玉米芯木质素黑液,生产条件温和,黑液中的木质素保持了天然的木质素结构,增加了木质素的羟基含量,提高了木质素与聚醚多元醇的相溶性,具有较高的活性,且纯度较高; (2)本专利技术在制备羟甲基化木质素过程中,与传统的制备羟甲基化木质素的过程相比,直接用木质素黑液为原料,减少了工艺流程,节约了原材料和能源,且加入丙酮后,减小了羟甲基化木质素的颗粒粒径,使改性后的木质素具有更好的分散性,增加了过滤速率; (3)本专利技术以玉米芯木质素黑液为原料,由于其为生产过程中所制备出的副产品,变废为宝,将这种可再生可降解资源充分利用,生产成本低,替代部分多元醇,与异氰酸酯进行反应制备聚氨酯硬泡,降低了生产成本,为生产环保型聚氨酯硬泡开辟了新的道路,节约石油资源,对社会和经济的可持续发展具有重要意义; (4)本专利技术羟甲基化木质素制备的聚氨酯硬泡可与传统的聚氨酯硬泡相媲美,甚至在一些性能方面要优于传统聚氨酯硬泡,可有效降低成本,提高产品竞争力。具体实施例方式为了更好的理解本专利技术,下面结合具体实施例来进一步说明。实施例1: 取绝干木质素为100份的玉米芯木质素黑液,加入反应瓶中,分别加入甲醛溶液10份、25份、40份、55份、70份,在70°C下,反应Ih后,分别加入3份、6份、9份、12份、15份的丙酮,分别编号为①、②、③、④、⑤,继续反应Ih后,冷却至室温,酸析,过滤,干燥得羟甲基化木质素。所得羟甲基木质素的羟值数据见表I。表I权利要求1.一种羟甲基化木质素,其特征是通过以下步骤得到的: 将木质素黑液过滤后,与甲醛在60-90°C—定温度下反应,反应l_2h后,加入丙酮,继续反应l_2h,反应完毕后,冷却至室温,经酸析、过滤、干燥得羟甲基化木质素; 所述木质素黑液为玉米芯提取纤维素和半纤维素后的木质素黑液,PH值为11.0-13.0。2.根据权利要求1所述的羟甲基化木质素,其特征是原料重量配比为 木质素黑液中绝干木质素100份,质量分数为37%-39%的甲醛溶液5-70份,丙酮1_15份。3.根据权利要求1所述的羟甲基化木质素,其特征是原料重量配比为 木质素黑液中绝干木质素100 份,甲醛溶液70份,丙酮12份。4.一种权利要求1-3中任一项所述的羟甲基化木质素在制备聚氨酯泡沫中的应用。5.根据权利要求4所述的应用,其特征是聚氨酯泡沫原料重量配比如下: 多元醇100份, 羟甲基化木质素1-30份, 催化剂0.1-2份, 发泡剂0.1-30份, 泡沫稳定剂1-3份, 异氰酸酯110-180份。6.根据权利要求5所述的应用,其特征是多元醇为聚乙二醇200、聚乙二醇400、聚乙二醇600、聚醚多元醇4110、聚醚多元醇635中的一种以上。7.根据权利要求5所述的应用,其特征是催化剂为叔胺类催化剂或有机锡类催化剂。8.根据权利要求5所述的应用,其特征是发泡剂为水、环戊烷、正戊烷、异戊烷和HCFC-141B中的一种以上。9.根据权利要求5所述的应用,其特征是泡沫稳定剂为硅油和二甲基硅油中的一种以上。10.根据权利要求5所述的应用,其特征是催化剂为三亚乙基二胺、三乙醇胺或二月桂酸二丁基锡。全文摘要本专利技术涉及有机化工
,特别涉及一种羟甲基化木质素,通过以下步骤得到将木质素黑液过滤后,与甲醛在60-90℃一定温度下反应,反应1-2h后,加入丙酮,继续反应1-2h,反应完毕后,冷却至室温,经酸析、过滤、干燥得羟甲基化木质素。羟甲基化木质素在制备聚氨酯泡沫中的应用。所用木质素为玉米芯木质素黑液,生产条件温和,黑液中的木质素保持了天然的木质素结构,增加了木质素的羟基含量,提高了木质素与聚醚多元醇的相溶性,具有较高的活性,且纯度较高,具有更好的分散性;用于制备聚氨酯硬泡,降低了生产成本,性能优异,提高产品竞争力。文档编号C08G18/64GK103224628SQ20131019757公开日2013年7月31日 申请日期2013年5月24日 优先权日2013年5月24日专利技术者唐一林, 江成真, 张丽伟, 焦峰 申请人:济南圣泉集团股份有限公司本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种羟甲基化木质素,其特征是通过以下步骤得到的:将木质素黑液过滤后,与甲醛在60?90℃一定温度下反应,反应1?2h后,加入丙酮,继续反应1?2h,反应完毕后,冷却至室温,经酸析、过滤、干燥得羟甲基化木质素;所述木质素黑液为玉米芯提取纤维素和半纤维素后的木质素黑液,pH值为11.0?13.0。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:唐一林江成真张丽伟焦峰
申请(专利权)人:济南圣泉集团股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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