專利名稱：一種木質(zhì)素復(fù)合聚酯材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種木質(zhì)素復(fù)合聚酯材料及其制備方法，屬于天然高分子材料領(lǐng)域，也屬于生 態(tài)環(huán)境材料領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
木質(zhì)素(lignin)是植物界中僅次于纖維素第二豐富的天然高分子，工業(yè)木質(zhì)素來(lái)源于造 紙黑液，因而具有價(jià)廉、可再生、環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)。木質(zhì)素結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性、來(lái)源的多元性和提 取過(guò)程的多樣性造成開發(fā)利用的難度和工業(yè)化的阻礙，因此研究和開發(fā)木質(zhì)素高分子材料面臨 著巨大的機(jī)遇和挑戰(zhàn)，急需加強(qiáng)對(duì)木質(zhì)素高分子材料的認(rèn)識(shí)，并探索出開發(fā)木質(zhì)素基高分子材 料的新思路。目前，由于石油資源的日益緊張、原油價(jià)格持續(xù)上漲以及環(huán)境污染問(wèn)題，基于可 再生資源的天然高分子材料的研究和應(yīng)用被廣泛重視。關(guān)于木質(zhì)素改性材料的研究主要集中在 木質(zhì)素及其衍生物的官能基、星型結(jié)構(gòu)、分子量、球形構(gòu)象等一級(jí)和二級(jí)結(jié)構(gòu)的某些方面對(duì)宏 觀性能的影響，而對(duì)于改性材料中木質(zhì)素參與的超分子聚集體和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)對(duì)材料性能的影響及 結(jié)構(gòu)的控制等研究較少，只有少數(shù)報(bào)道涉及。
可降解材料是通過(guò)光降解、化學(xué)降解、生物降解等多種形式，將材料降解成對(duì)環(huán)境無(wú)害的 低分子物質(zhì)，具有良好實(shí)用性能的新型可降解合成材料是解決環(huán)境問(wèn)題的一種方法?？缮锝?解材料包括天然材料和合成材料，天然材料包括淀粉、纖維素、甲殼素及它們的衍生物，可降 解合成材料通常含有可水解官能團(tuán)(如，酯鍵、脲鍵、酰胺鍵、醚鍵等)，如聚丁二酸丁二醇酯、 聚乳酸、聚己內(nèi)酯等。聚丁二酸丁二醇酯是一種性能優(yōu)異的可降解聚酯合成材料，然而其成本 過(guò)高的缺點(diǎn)極大的限制了聚丁二酸丁二醇酯在材料領(lǐng)域的應(yīng)用范圍。利用木質(zhì)素(木質(zhì)素磺酸 鹽、堿木素)這類天然高分子與聚丁二酸丁二醇酯共混，能在保證生物降解性的同時(shí)提高復(fù)合 材料的性能，并大幅度降低復(fù)合材料的成本，拓展聚丁二酸丁二醇酯的應(yīng)用空間。目前，利用 木質(zhì)素天然高分子改性聚丁二酸丁二醇酯材料的專利尚未見(jiàn)報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種成本低、環(huán)境友好的木質(zhì)素復(fù)合聚酯材料及其制備方法，該方 法工藝簡(jiǎn)單、環(huán)保。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下 一種木質(zhì)素復(fù)合聚酯材料，其特征在 于它由木質(zhì)素、聚丁二酸丁二醇酯和交聯(lián)劑原料制備而成，各原料所占質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為木質(zhì)素1
55%、聚丁二酸丁二醇酯45 99%、交聯(lián)劑0 10%，各原料所占質(zhì)量百分?jǐn)?shù)之和為100%。 上述一種木質(zhì)素復(fù)合聚酯材料的制備方法，其特征在于它包括如下步驟
31) .按木質(zhì)素、聚丁二酸丁二醇酯、交聯(lián)劑所占木質(zhì)素、聚丁二酸丁二醇酯和交聯(lián)劑總質(zhì) 量的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為木質(zhì)素1 55%、聚丁二酸丁二醇酯45 99%、交聯(lián)劑0 10%，選取木質(zhì)素、 聚丁二酸丁二醇酯和交聯(lián)劑原料；將原料混合，得共混物；
2) .采用下述二種方法之一制備固體混合物
① 將共混物在密煉機(jī)中進(jìn)行密煉，密煉工藝條件為溫度為100 21(TC，轉(zhuǎn)速為10 150rpm， 時(shí)間為1 30分鐘，得固體混合物；
② 將共混物在高溫?cái)嚢铏C(jī)里進(jìn)行混合溫度100 21(TC、轉(zhuǎn)速10 150rpm、時(shí)間1 30分鐘，
得固體混合物；
3) .將固體混合物在熱壓機(jī)上進(jìn)行熱壓復(fù)合成型溫度為110 16(TC、壓力為10 60MPa、 時(shí)間為1 15分鐘；成型后在40 6(TC下真空干燥12 72小時(shí)除去水分，得木質(zhì)素復(fù)合聚酯材料。
所述的木質(zhì)素為木質(zhì)素磺酸鹽或堿木素等材料。
所述的交聯(lián)劑為2， 4-甲苯二異氰酸酯(TDI)、 4， 4' -二苯基甲垸二異氰酸酯(MDI)或六 亞甲基二異氰酸酯(HDI)等多異氰酸酯。
所述各原料所占質(zhì)量百分?jǐn)?shù)最佳為木質(zhì)素5 50%、聚丁二酸丁二醇酯49 94%、交聯(lián)劑1 9%。
本發(fā)明的有益效果是采用木質(zhì)素(木質(zhì)素磺酸鹽或堿木素)，具有成本低廉、環(huán)境友好、 與聚丁二酸丁二醇酯具有高度相容性等優(yōu)點(diǎn)；采用密煉或攪拌混合后熱壓復(fù)合成型，具有環(huán)保、 工藝簡(jiǎn)單、快捷、高效的特點(diǎn)。
木質(zhì)素復(fù)合聚酯材料主要由天然可降解高分子木質(zhì)素和可降解的聚丁二酸丁二醇酯(簡(jiǎn)稱 PBS)組成。市場(chǎng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，PBS的價(jià)格為35000元/噸，而木質(zhì)素相對(duì)而言，價(jià)格很低，木質(zhì)素磺 酸鹽2300元/噸，堿木素1500元/噸。相對(duì)純PBS聚酯材料而言，本發(fā)明可降低成本5%-60%。同時(shí)， 盡管材料中加入了交聯(lián)劑，但含量極低，主要成分均為可降解物質(zhì)，所以得到的木質(zhì)素復(fù)合聚 酯材料是一種環(huán)境友好材料。
本發(fā)明得到的木質(zhì)素復(fù)合聚酯材料(或稱木質(zhì)素復(fù)合聚丁二酸丁二醇酯材料)可以加工(能 夠直接成型加工)為薄膜、片材、型材、纖維及容器等；用作包裝材料和工程塑料等。
具體實(shí)施例方式
為了更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步闡明本發(fā)明的內(nèi)容，但本發(fā)明的內(nèi)容不僅 僅局限于下面的實(shí)施例。 實(shí)施例l:
一種木質(zhì)素復(fù)合聚酯材料的制備方法，包括如下步驟-
1).按木質(zhì)素磺酸鹽(中國(guó)科學(xué)院廣州化學(xué)研究所纖維素化學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室提供，以下實(shí)施
例相同)與聚丁二酸丁二醇酯(中國(guó)安慶和興化工有限責(zé)任公司提供，重均分子量為1.29 x 105， 以下實(shí)施例相同)的質(zhì)量比為1:19，選取木質(zhì)素磺酸鹽、聚丁二酸丁二醇酯，將木質(zhì)素磺酸鹽和聚丁二酸丁二醇酯初步混勻，得共混物；
2) .然后將共混物在密煉機(jī)(中國(guó)常州蘇研科技有限公司，以下實(shí)施例相同)中進(jìn)行密煉； 溫度13(TC、轉(zhuǎn)速78rpm (轉(zhuǎn)/分鐘)、時(shí)間15分鐘，得固體混合物；
3) .然后再將密煉后的固體混合物在熱壓機(jī)(中國(guó)天津科器高新技術(shù)公司，以下實(shí)施例相 同)上進(jìn)行熱壓復(fù)合成型溫度為120。C、壓力為20MPa、時(shí)間為10分鐘；成型后在4(TC下真空 干燥12小時(shí)除去水分，得到木質(zhì)素復(fù)合聚酯材料。
根據(jù)市場(chǎng)調(diào)査，目前聚丁二酸丁二醇酯(簡(jiǎn)稱PBS)、木質(zhì)素磺酸鈣的價(jià)格分別為35000元/ 噸、2300元/噸。本實(shí)施例得到的木質(zhì)素復(fù)合聚酯材料與純PBS聚酯材料相比，可降低成本約4. 7%。
所得到的木質(zhì)素復(fù)合聚酯材料具有良好的力學(xué)性能，見(jiàn)表l。 實(shí)施例2:
一種木質(zhì)素復(fù)合聚酯材料的制備方法，包括如下步驟-
1) .按木質(zhì)素磺酸鹽與聚丁二酸丁二醇酯的質(zhì)量比為1:9，選取木質(zhì)素磺酸鹽和聚丁二酸丁 二醇酯，將木質(zhì)素磺酸鹽和聚丁二酸丁二醇酯初步混勻，得共混物；
2) .然后將共混物在密煉機(jī)中進(jìn)行密煉；溫度130'C、轉(zhuǎn)速78rpm、時(shí)間15分鐘，得固體混 合物；
3) .然后再將密煉后的固體混合物在熱壓機(jī)上進(jìn)行熱壓復(fù)合成型溫度為12(TC、壓力為 20MPa、時(shí)間為10分鐘；將熱壓成型的膜材料在5(TC下真空干燥42小時(shí)除去水分，得到木質(zhì)素復(fù) 合聚酯材料。
根據(jù)市場(chǎng)調(diào)查，目前PBS、木質(zhì)素磺酸鈣的價(jià)格分別為35000元/噸、2300元/噸。本實(shí)施例 得到的木質(zhì)素復(fù)合聚酯材料與純PBS聚酯材料相比，可降低成本約9. 3%。 實(shí)施例3:
一種木質(zhì)素復(fù)合聚酯材料的制備方法，包括如下步驟
1) .按木質(zhì)素磺酸鹽與聚丁二酸丁二醇酯的質(zhì)量比為1:4，選取木質(zhì)素磺酸鹽和聚丁二酸丁 二醇酯，將木質(zhì)素磺酸鹽和聚丁二酸丁二醇酯初步混勻，得共混物；
2) .然后將共混物在密煉機(jī)中進(jìn)行密煉；溫度13(TC、轉(zhuǎn)速78rpm、時(shí)間15分鐘，得固體混 合物；
3) .然后再將密煉后的固體混合物在熱壓機(jī)上進(jìn)行熱壓復(fù)合成型溫度為12(TC、壓力為 20MPa、時(shí)間為10分鐘；將熱壓成型的膜材料在5(TC下真空干燥42小時(shí)除去水分，得到木質(zhì)素復(fù) 合聚酯材料。
根據(jù)市場(chǎng)調(diào)查，目前PBS、木質(zhì)素磺酸鈣的價(jià)格分別為35000元/噸、2300元/噸。本實(shí)施例 得到的木質(zhì)素復(fù)合聚酯材料與純PBS聚酯材料相比，可降低成本約18. 7%。 實(shí)施例4:
一種木質(zhì)素復(fù)合聚酯材料的制備方法，包括如下步驟-1) .按木質(zhì)素磺酸鹽與聚丁二酸丁二醇酯的質(zhì)量比為3:7，選取木質(zhì)素磺酸鹽和聚丁二酸丁 二醇酯，將木質(zhì)素磺酸鹽和聚丁二酸丁二醇酯初步混勻，得共混物；
2) .然后將共混物在密煉機(jī)中進(jìn)行密煉；溫度13(TC、轉(zhuǎn)速78rpm、時(shí)間15分鐘，得固體混 合物；
3) .然后再將密煉后的固體混合物在熱壓機(jī)上進(jìn)行熱壓復(fù)合成型溫度為12(TC、壓力為 20MPa、時(shí)間為10分鐘；將熱壓成型的膜材料在5(TC下真空干燥42小時(shí)除去水分，得到木質(zhì)素復(fù) 合聚酯材料。
根據(jù)市場(chǎng)調(diào)查，目前PBS、木質(zhì)素磺酸鈣的價(jià)格分別為35000元/噸、2300元/噸。本實(shí)施例 得到的木質(zhì)素復(fù)合聚酯材料與純PBS聚酯材料相比，可降低成本約28. 0%。 實(shí)施例5:
一種木質(zhì)素復(fù)合聚酯材料的制備方法，包括如下步驟
1) .按木質(zhì)素磺酸鹽與聚丁二酸丁二醇酯的質(zhì)量比為2:3，選取木質(zhì)素磺酸鹽和聚丁二酸丁 二醇酯，將木質(zhì)素磺酸鹽和聚丁二酸丁二醇酯初步混勻，得共混物；
2) .然后將共混物在密煉機(jī)中進(jìn)行密煉；溫度130'C、轉(zhuǎn)速78rpm、時(shí)間15分鐘，得固體混 合物；
3) .然后再將密煉后的固體混合物在熱壓機(jī)上進(jìn)行熱壓復(fù)合成型溫度為120'C、壓力為 20MPa、時(shí)間為10分鐘；將熱壓成型的膜材料在5(TC下真空干燥42小時(shí)除去水分，得到木質(zhì)素復(fù) 合聚酯材料。
根據(jù)市場(chǎng)調(diào)查，目前PBS、木質(zhì)素磺酸鈣的價(jià)格分別為35000元/噸、2300元/噸。本實(shí)施例 得到的木質(zhì)素復(fù)合聚酯材料與純PBS聚酯材料相比，可降低成本約37. 4%。 實(shí)施例6:
一種木質(zhì)素復(fù)合聚酯材料的制備方法，包括如下步驟
1) .按木質(zhì)素磺酸鹽與聚丁二酸丁二醇酯的質(zhì)量比為l:l，選取木質(zhì)素磺酸鹽、聚丁二酸丁 二醇酯，將木質(zhì)素磺酸鹽和聚丁二酸丁二醇酯初步混勻，得共混物；
2) .然后將共混物在密煉機(jī)中進(jìn)行密煉；溫度13(TC、轉(zhuǎn)速78rpm、時(shí)間15分鐘，得固體混 合物；
3) .然后再將密煉后的固體混合物在熱壓機(jī)上進(jìn)行熱壓復(fù)合成型溫度為12(TC、壓力為 20MPa、時(shí)間為10分鐘；將熱壓成型的膜材料在5(TC下真空干燥42小時(shí)除去水分，得到木質(zhì)素復(fù) 合聚酯材料。
根據(jù)市場(chǎng)調(diào)查，目前PBS、木質(zhì)素磺酸鈣的價(jià)格分別為35000元/噸、2300元/噸。本實(shí)施例 得到的木質(zhì)素復(fù)合聚酯材料與純PBS聚酯材料相比，可降低成本約46. 7%。 實(shí)施例7:
一種木質(zhì)素復(fù)合聚酯材料的制備方法，包括如下步驟
61) .按堿木素(中國(guó)科學(xué)院廣州化學(xué)研究所纖維素化學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室提供，以下實(shí)施例相同) 與聚丁二酸丁二醇酯的質(zhì)量比為1:19，選取堿木素和聚丁二酸丁二醇酯，將堿木素和聚丁二酸 丁二醇酯初步混勻，得共混物；
2) .然后將共混物在密煉機(jī)中進(jìn)行密煉；溫度13(TC、轉(zhuǎn)速78rpra、時(shí)間15分鐘，得固體混 合物；
3) .然后再將密煉后的固體混合物在熱壓機(jī)上進(jìn)行熱壓復(fù)合成型溫度為12(TC、壓力為 20MPa、時(shí)間為10分鐘；將熱壓成型的膜材料在5(TC下真空干燥42小時(shí)除去水分，得到木質(zhì)素復(fù) 合聚酯材料。
根據(jù)市場(chǎng)調(diào)查，目前PBS、堿木質(zhì)素的價(jià)格分別為35000元/噸、1500元/噸。本實(shí)施例得到 的木質(zhì)素復(fù)合聚酯材料與純PBS聚酯材料相比，可降低成本約4. 8%。 實(shí)施例8:
一種木質(zhì)素復(fù)合聚酯材料的制備方法，包括如下步驟
1) .按堿木素與聚丁二酸丁二醇酯的質(zhì)量比為1:9，選取堿木素、聚丁二酸丁二醇酯，將堿 木素和聚丁二酸丁二醇酯初步混勻，得共混物；
2) .然后將共混物在密煉機(jī)中進(jìn)行密煉；溫度13(TC、轉(zhuǎn)速78rpra、時(shí)間15分鐘，得固體混 合物；
3) .然后再將密煉后的固體混合物在熱壓機(jī)上進(jìn)行熱壓復(fù)合成型溫度為12(TC、壓力為 20MPa、時(shí)間為10分鐘；將熱壓成型的膜材料在5(TC下真空干燥42小時(shí)除去水分，得到木質(zhì)素復(fù) 合聚酯材料。
根據(jù)市場(chǎng)調(diào)查，目前PBS、堿木質(zhì)素磺酸鈣的價(jià)格分別為35000元/噸、1500元/噸。本實(shí)施 例得到的木質(zhì)素復(fù)合聚酯材料與純PBS聚酯材料相比，可降低成本約9. 6%。 實(shí)施例9:
一種木質(zhì)素復(fù)合聚酯材料的制備方法，包括如下步驟-
1) .按堿木素與聚丁二酸丁二醇酯的質(zhì)量比為1:4，選取堿木素、聚丁二酸丁二醇酯，將堿 木素和聚丁二酸丁二醇酯初步混勻，得共混物；
2) .然后將共混物在密煉機(jī)中進(jìn)行密煉；溫度130。C、轉(zhuǎn)速78rpm、時(shí)間15分鐘，得固體混 合物；
3) .然后再將密煉后的固體混合物在熱壓機(jī)上進(jìn)行熱壓復(fù)合成型溫度為12(TC、壓力為 20MPa、時(shí)間為10分鐘；將熱壓成型的膜材料在5(TC下真空干燥42小時(shí)除去水分，得到木質(zhì)素復(fù) 合聚酯材料。
根據(jù)市場(chǎng)調(diào)查，目前PBS、堿木質(zhì)素的價(jià)格分別為35000元/噸、1500元/噸。本實(shí)施例得到 的木質(zhì)素復(fù)合聚酯材料與純PBS聚酯材料相比，可降低成本約19. 1%，具有成本低的特點(diǎn)。 實(shí)施例10:
7一種木質(zhì)素復(fù)合聚酯材料的制備方法，包括如下步驟
1) .按堿木素與聚丁二酸丁二醇酯的質(zhì)量比為3:7，選取堿木素、聚丁二酸丁二醇酯，將堿 木素和聚丁二酸丁二醇酯初步混勻，得共混物；
2) .然后將共混物在密煉機(jī)中進(jìn)行密煉；溫度13(TC、轉(zhuǎn)速78rpm、時(shí)間15分鐘，得固體混 合物；
3) .然后再將密煉后的固體混合物在熱壓機(jī)上進(jìn)行熱壓復(fù)合成型溫度為12(TC、壓力為 20MPa、時(shí)間為10分鐘；將熱壓成型的膜材料在5(TC下真空干燥42小時(shí)除去水分，得到木質(zhì)素復(fù) 合聚酯材料。
根據(jù)市場(chǎng)調(diào)查，目前PBS、堿木質(zhì)素的價(jià)格分別為35000元/噸、1500元/噸。本實(shí)施例得到
的木質(zhì)素復(fù)合聚酯材料與純r(jià)as聚酯材料相比，可降低成本約28. 7%。
實(shí)施例ll:
一種木質(zhì)素復(fù)合聚酯材料的制備方法，包括如下步驟-
1) .按堿木素、聚丁二酸丁二醇酯、交聯(lián)劑2， 4-甲苯二異氰酸酯(TDI)(中國(guó)上海國(guó)藥基 團(tuán)化學(xué)試劑有限公司，以下實(shí)施例相同)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為19.6%、 78.4%、 2%稱量原料，初步混勻， 得共混物；
2) .然后將共混物在密煉機(jī)中進(jìn)行密煉溫度13(TC、轉(zhuǎn)速78rpm、時(shí)間15分鐘，得固體混 合物；
3) .然后再將密煉后的固體混合物在熱壓機(jī)上進(jìn)行熱壓復(fù)合成型溫度為12(TC、壓力為 20MPa、時(shí)間為10分鐘；將熱壓成型的膜材料在50'C下真空干燥42小時(shí)除去水分，得到木質(zhì)素復(fù) 合聚酯材料。
根據(jù)市場(chǎng)調(diào)查，目前PBS、堿木素的價(jià)格分別為35000元/噸、1500元/噸。本實(shí)施例得到的 木質(zhì)素復(fù)合聚酯材料與純PBS聚酯材料相比，(交聯(lián)劑用量極低，成本可忽略)可降低成本約 28. 7%。
實(shí)施例12:
一種木質(zhì)素復(fù)合聚酯材料的制備方法，包括如下步驟
1) .按堿木素、聚丁二酸丁二醇酯、交聯(lián)劑2， 4-甲苯二異氰酸酯(TDI)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為29. 4%、 68.6%、 2%稱量原料，初步混勻，得共混物；
2) .然后將共混物在密煉機(jī)中進(jìn)行密煉溫度130'C、轉(zhuǎn)速78rpm、時(shí)間15分鐘，得固體混 合物；
3) .然后再將密煉后的固體混合物在熱壓機(jī)上進(jìn)行熱壓復(fù)合成型溫度為12(TC、壓力為 20MPa、時(shí)間為10分鐘；將熱壓成型的膜材料在5(TC下真空干燥42小時(shí)除去水分，得到木質(zhì)素復(fù) 合聚酯材料。
根據(jù)市場(chǎng)調(diào)查，目前PBS、堿木素的價(jià)格分別為35000元/噸、1500元/噸。本實(shí)施例得到的木質(zhì)素復(fù)合聚酯材料與純PBS聚酯材料相比，(交聯(lián)劑用量極低，成本可忽略)可降低成本約 28. 7%。
實(shí)施例13:
一種木質(zhì)素復(fù)合聚酯材料的制備方法，包括如下步驟
1) .按堿木素、聚丁二酸丁二醇酯、交聯(lián)劑4， 4' -二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)(中國(guó)上 海國(guó)藥基團(tuán)化學(xué)試劑有限公司，以下實(shí)施例相同)質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為1%、 98%、 1%稱量原料；將原料 混合，得共混物；
2) .將共混物在密煉機(jī)中進(jìn)行密煉，密煉工藝條件為共混溫度為10(TC，轉(zhuǎn)速為10rpm， 時(shí)間為1分鐘，得固體混合物；
3) .將固體混合物在熱壓機(jī)上進(jìn)行熱壓復(fù)合成型溫度為11(TC、壓力為10MPa、時(shí)間為l 分鐘；成型后在4(TC下真空干燥12小時(shí)除去水分，得木質(zhì)素復(fù)合聚酯材料。
實(shí)施例14:
1) .按堿木素、聚丁二酸丁二醇酯、交聯(lián)劑4， 4' -二苯基甲垸二異氰酸酯(MDI)的質(zhì)量 百分?jǐn)?shù)為49. 5%、 40.5、 10%稱量原料，混合均勻，得共混物；
2) .將共混物在密煉機(jī)中進(jìn)行密煉，密煉工藝條件為共混溫度為210'C，轉(zhuǎn)速為150rpm， 時(shí)間為30分鐘，得固體混合物；
3) .將固體混合物在熱壓機(jī)上進(jìn)行熱壓復(fù)合成型溫度為160。C、壓力為60MPa、時(shí)間為15 分鐘；成型后在6(TC下真空干燥72小時(shí)除去水分，得木質(zhì)素復(fù)合聚酯材料。
實(shí)施例15:
1) .按堿木素、聚丁二酸丁二醇酯、交聯(lián)劑4， 4' -二苯基甲垸二異氰酸酯(MDI)的質(zhì)量 百分?jǐn)?shù)為49.5%、 40.5、 10%，稱量原料，混合均勻，得共混物；
2) .將共混物在高溫?cái)嚢铏C(jī)里進(jìn)行混合溫度IOO'C、轉(zhuǎn)速10rpm、時(shí)間1分鐘，得固體混合
物；
3) .將固體混合物在熱壓機(jī)上進(jìn)行熱壓復(fù)合成型溫度為11(TC、壓力為10MPa、時(shí)間為l 分鐘；成型后在4(TC下真空干燥12小時(shí)除去水分，得木質(zhì)素復(fù)合聚酯材料。
實(shí)施例16:
一種木質(zhì)素復(fù)合聚酯材料的制備方法，包括如下步驟
1) .按堿木素、聚丁二酸丁二醇酯、交聯(lián)劑六亞甲基二異氰酸酯(HDI)(中國(guó)上海國(guó)藥基 團(tuán)化學(xué)試劑有限公司，以下實(shí)施例相同)質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為1%、 98%、 1%稱量原料；將原料混合，得 共混物；
2) .將共混物在高溫?cái)嚢铏C(jī)里進(jìn)行混合溫度210'C、轉(zhuǎn)速150rpm、時(shí)間30分鐘，得固體混 合物；
3) .將固體混合物在熱壓機(jī)上進(jìn)行熱壓復(fù)合成型溫度為160'C、壓力為60MPa、時(shí)間為15 分鐘；成型后在6(TC下真空干燥72小時(shí)除去水分，得木質(zhì)素復(fù)合聚酯材料。實(shí)施例17:
一種木質(zhì)素復(fù)合聚酯材料的制備方法，它包括如下步驟
1) .按堿木素、聚丁二酸丁二醇酯、交聯(lián)劑六亞甲基二異氰酸酯(HDI)所占?jí)A木素、聚丁 二酸丁二醇酯和六亞甲基二異氰酸酯總質(zhì)量的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為堿木素42%、聚丁二酸丁二醇酯 49%、六亞甲基二異氰酸酯9%，選取堿木素、聚丁二酸丁二醇酯和六亞甲基二異氰酸酯原料；將 原料混合，得共混物；
2) .將共混物在高溫?cái)嚢铏C(jī)里進(jìn)行混合溫度120'C、轉(zhuǎn)速100rpm、時(shí)間10分鐘，得固體混 合物；
3) .將固體混合物在熱壓機(jī)上進(jìn)行熱壓復(fù)合成型溫度為14(TC、壓力為40MPa、時(shí)間為IO 分鐘；成型后在5(TC下真空干燥24小時(shí)除去水分，得木質(zhì)素復(fù)合聚酯材料。
表1木質(zhì)素復(fù)合聚酯材料的力學(xué)性能
實(shí)施例木質(zhì)素磺酸鹽 的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)％o b/ MPasb/ %E/ MPa
實(shí)施例1539. 9714. 53652.19
實(shí)施例21033. 49. 37725. 57
實(shí)施例32031. 078. 87802.18
實(shí)施例43028. 045. 01881. 5
實(shí)施例54022. 313. 641048. 14
實(shí)施例65017. 753. 641292. 47
表2木質(zhì)素復(fù)合聚酯材料的力學(xué)性能
實(shí)施例堿木素的質(zhì) 量百分?jǐn)?shù)％交聯(lián)劑的含量 %o b/ MPa&y %E/ MPa
實(shí)施例75032. 8014. 80525. 62
實(shí)施例810028. 649. 10593. 25
實(shí)施例920023. 476. 95622. 47
實(shí)施例1030021. 174. 07801. 41
實(shí)施例1119. 62%TDI26. 055. 89674. 61
實(shí)施例1229.42%TDI21. 714. 145773. 375
力學(xué)性能參照中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB4456-84在深圳新三思測(cè)試儀器公司的CMT6503 儀器上測(cè)得，拉伸速率為10mm/min。(表中所列的質(zhì)量分?jǐn)?shù)均為某物質(zhì)在復(fù)合材料中的質(zhì)量比
例。)
從表l、表2中可以看出，木質(zhì)素的加入雖然對(duì)復(fù)合材料的強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率提高不大，但對(duì)材
10料的模量提高提高很明顯；同時(shí)，復(fù)合材料中木質(zhì)素的高含量的實(shí)現(xiàn)，很大程度上降低了復(fù)合 材料的成本，使之具有更好的實(shí)際應(yīng)用前景。
本發(fā)明各原料的上下限、區(qū)間取值，以及工藝參數(shù)(如溫度、時(shí)間、轉(zhuǎn)速、壓力等)的上 下限、區(qū)間取值都能實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，在此不一一列舉實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種木質(zhì)素復(fù)合聚酯材料，其特征在于它由木質(zhì)素、聚丁二酸丁二醇酯和交聯(lián)劑原料制備而成，各原料所占質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為木質(zhì)素1～55％、聚丁二酸丁二醇酯45～99％、交聯(lián)劑0～10％，各原料所占質(zhì)量百分?jǐn)?shù)之和為100％。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種木質(zhì)素復(fù)合聚酯材料，其特征在于所述的木質(zhì)素為木質(zhì)素 磺酸鹽或堿木素。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種木質(zhì)素復(fù)合聚酯材料，其特征在于所述的交聯(lián)劑為2， 4-甲苯二異氰酸酯、4， 4' -二苯基甲垸二異氰酸酯或六亞甲基二異氰酸酯。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種木質(zhì)素復(fù)合聚酯材料，其特征在于所述各原料所占質(zhì)量百 分?jǐn)?shù)為木質(zhì)素5 50%、聚丁二酸丁二醇酯49 94%、交聯(lián)劑1 9%。
5. 如權(quán)利要求l所述的一種木質(zhì)素復(fù)合聚酯材料的制備方法，其特征在于它包括如下步驟1) .按木質(zhì)素、聚丁二酸丁二醇酯、交聯(lián)劑所占木質(zhì)素、聚丁二酸丁二醇酯和交聯(lián)劑總質(zhì) 量的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為木質(zhì)素1 55%、聚丁二酸丁二醇酯45 99%、交聯(lián)劑0 10%,選取木質(zhì)素、 聚丁二酸丁二醇酯和交聯(lián)劑原料；將原料混合，得共混物；2) .采用下述二種方法之一制備固體混合物① 將共混物在密煉機(jī)中進(jìn)行密煉，密煉工藝條件為溫度為100 21(TC，轉(zhuǎn)速為10 150rpm， 時(shí)間為1 30分鐘，得固體混合物；② 將共混物在高溫?cái)嚢铏C(jī)里進(jìn)行混合溫度100 21CTC、轉(zhuǎn)速10 150rpm、時(shí)間1 30分鐘， 得固體混合物；3) .將固體混合物在熱壓機(jī)上進(jìn)行熱壓復(fù)合成型溫度為110 160'C、壓力為10 60MPa、 時(shí)間為1 15分鐘；成型后在40 6(TC下真空干燥12 72小時(shí)除去水分，得木質(zhì)素復(fù)合聚酯材料。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種木質(zhì)素復(fù)合聚酯材料的制備方法，其特征在于所述的木質(zhì) 素為木質(zhì)素磺酸鹽或堿木素。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種木質(zhì)素復(fù)合聚酯材料的制備方法，其特征在于所述的交聯(lián) 劑為2， 4-甲苯二異氰酸酯、4， 4' -二苯基甲垸二異氰酸酯或六亞甲基二異氰酸酯。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種木質(zhì)素復(fù)合聚酯材料的制備方法，其特征在于所述各原料 所占質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為木質(zhì)素5 50%、聚丁二酸丁二醇酯49 94%、交聯(lián)劑1 9%。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種木質(zhì)素復(fù)合聚酯材料及其制備方法。一種木質(zhì)素復(fù)合聚酯材料的制備方法，其特征在于它包括如下步驟1)按木質(zhì)素、聚丁二酸丁二醇酯、交聯(lián)劑所占木質(zhì)素、聚丁二酸丁二醇酯和交聯(lián)劑總質(zhì)量的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為木質(zhì)素1～55％、聚丁二酸丁二醇酯45～99％、交聯(lián)劑0～10％，選??；將原料混合，得共混物；2)采用下述二種方法之一制備固體混合物①將共混物在密煉機(jī)中進(jìn)行密煉，得固體混合物；②將共混物在高溫?cái)嚢铏C(jī)里進(jìn)行混合，得固體混合物；3)將固體混合物在熱壓機(jī)上進(jìn)行熱壓復(fù)合成型溫度為110～160℃、壓力為10～60MPa、時(shí)間為1～15分鐘；成型后在40～60℃下真空干燥12～72小時(shí)除去水分，得木質(zhì)素復(fù)合聚酯材料。本發(fā)明具有成本低、環(huán)境友好的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)C08G18/00GK101555311SQ200910062119
公開日2009年10月14日 申請(qǐng)日期2009年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月18日
發(fā)明者夏文兵, 楊光正, 寧 林, 范東寬, 高山俊, 進(jìn) 黃 申請(qǐng)人:武漢理工大學(xué)