高反应性木质素的高效提取及其制备生物聚氨酯泡沫

为了解决木质素参与聚氨酯泡沫反应存在结构复杂、纯度低、分子质量大、反应性较低等问题,本研究以天然竹粉为原料,利用氯化胆碱(ChCl)和草酸六水合物(Oad)制备低共熔溶剂(DES)作为提取溶剂,结合超声波辅助技术提取高活性酚羟基木质素,并将其作为反应单体替代部分石化多元醇,通过全水发泡法制备木质素聚氨酯泡沫(LPUF),并对其化学结构、微观形貌和力学性能进行分析。研究结果表明:基于DES超声波辅助处理未破坏木质素的基本结构,LPUF成功制备;较优的提取工艺条件为提取温度80℃、超声波作用时间0.5 h、超声波功率70 W,此条件下木质素含酚羟基8.8%、提取率高达87.8%。当木质素与聚乙二醇200(PEG-200),聚乙二醇400(PEG-400)和六亚甲基二异氰酸酯(HDI)的质量比为1∶84∶23∶155,所制备的木质素聚氨酯泡沫LPUF-2,平均孔径261.66μm,弹性模量3 MPa,经1000次压缩循环,LPUF-2最大应力为22.26 kPa,仍能保持初始应力的84%以上,显示出优异的力学性能及稳定性。