[發(fā)明專利]一種利用油茶蒲制備親水易降解聚氨酯泡沫的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410041715.1
• 申請日: 2014-01-28
• 公開（公告）號: CN103788326A
• 公開（公告）日: 2014-05-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張金萍;杜孟浩;王舟蓮;胡立松;姚小華
• 申請（專利權(quán)）人: 中國林業(yè)科學(xué)研究院亞熱帶林業(yè)研究所
• 主分類號: C08G18/66
• 分類號: C08G18/66;C08G18/64;C08G18/48;C08G18/32;C08G101/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種利用油茶蒲制備親水易降解聚氨酯泡沫的方法。

背景技術(shù)

無土栽培是在植物礦質(zhì)營養(yǎng)學(xué)研究的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一門新興科學(xué)技術(shù)。它不用天然土壤，完全用化學(xué)營養(yǎng)液栽培植物，具有省地、省水、省費、受環(huán)境影響小、作物生長快、高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、病蟲害少等諸多優(yōu)點，是未來農(nóng)林業(yè)、花卉等產(chǎn)業(yè)的理想模式。無土栽培運用最廣泛的是基質(zhì)栽培，基質(zhì)是能為作物提供穩(wěn)定的水、氣、肥結(jié)構(gòu)的生長介質(zhì)，使來自營養(yǎng)液的養(yǎng)分、水分得以中轉(zhuǎn)，植物根系從中選擇吸收。目前常用的基質(zhì)材料主要有：巖棉、蛭石、砂子、煤渣、礦棉等無機材料及經(jīng)過處理的鋸末、稻殼等有機基材。親水、易降解聚氨酯泡沫是在傳統(tǒng)的聚氨酯泡沫中，引入親水基團和易降解的木質(zhì)纖維成分，提高泡沫的吸水、保水和易降解功能。在油茶蒲液化、液化物發(fā)泡過程中，通過調(diào)整液化參數(shù)、發(fā)泡配方等來控制泡沫吸水量，控制泡沫中的固、氣、水的比例，以滿足不同作物根系生長的要求。

聚氨酯泡沫的主要原料之一聚醚或聚酯多元醇來源于價格日益上漲的石油，隨著石油資源日益枯竭，嚴(yán)重影響了聚氨酯泡沫的健康發(fā)展。面對能源和原料的緊張局面，以及“白色污染”日益嚴(yán)重的現(xiàn)狀，人們開始研究可再生生物質(zhì)資源的有效利用問題。

油茶是我國重要的經(jīng)濟林樹種，油茶蒲作為茶油加工的重要副產(chǎn)物，其主要化學(xué)成分為纖維素、半纖維素和木質(zhì)素。油茶蒲年產(chǎn)量1000多萬噸，這種豐富的可再生資源大多作為燃料被燒掉或廢棄，不僅造成極大的資源浪費而且污染環(huán)境。油茶蒲以固態(tài)形式存在，化學(xué)活性不高，因而難以直接利用。但油茶蒲在有機溶劑及催化劑的作用下，通過液化，可以將固態(tài)油茶蒲轉(zhuǎn)化為液態(tài)，替代石油基聚醚或聚酯多元醇制備易降解親水性聚氨酯泡沫。并根據(jù)不同作物要求進行調(diào)整并制成各種形狀，廣泛應(yīng)用于蔬菜、園藝栽培、盆景、花卉、家庭種植、屋頂花園種植等無土育苗的基材。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提高油茶蒲的液化效率，降低液化成本，制備出親水易降解的聚氨酯泡沫，從而為蔬菜、花卉、苗木等提供一種新型的親水、保水、易降解的環(huán)境友好型無土栽培基質(zhì)。

為達到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

（1）一種利用油茶蒲制備親水易降解聚氨酯泡沫的方法，將油茶蒲轉(zhuǎn)化成液態(tài)而形成油茶蒲液化產(chǎn)物，將上述油茶蒲液化產(chǎn)物、十二烷基硫酸酯乙醇胺鹽系列表面活性劑、TEDA-L33催化劑、S-25催化劑、水加入容器中攪拌均勻，再加入TDI，高速攪拌后倒入模具中，在室溫下靜置發(fā)泡，待反應(yīng)完畢后在室溫下靜置、熟化，脫模得到親水性易降解聚氨酯泡沫。

（2）如上述（1）所述的方法，其中，所述油茶蒲液化產(chǎn)物是通過以下步驟得到，將聚乙二醇、乙二醇和丙三醇的混合液化劑、98%硫酸和油茶蒲加入三頸瓶中，置于液化反應(yīng)釜中，在150-170℃下反應(yīng)90-120min，反應(yīng)結(jié)束后，加入堿性氧化物中和液化產(chǎn)物至pH7-8。?

（3）如上述（1）或（2）所述的方法，其中，以100質(zhì)量份的油茶蒲液化產(chǎn)物為基準(zhǔn)，十二烷基硫酸酯乙醇胺鹽系列表面活性劑、TEDA-L33催化劑、S-25催化劑、水、TDI分別為2-8質(zhì)量份、1-3質(zhì)量份、1-3質(zhì)量份、3-5質(zhì)量份、20-40質(zhì)量份。

（4）如上述（2）所述的方法，其中，以100質(zhì)量份的聚乙二醇、乙二醇和丙三醇的混合液化劑為基準(zhǔn)，硫酸和油茶蒲分別為2-5質(zhì)量份和16-34質(zhì)量份。

（5）如上述（2）所述的方法，其中，所述液化劑為聚乙二醇、乙二醇和丙三醇的混合物，聚乙二醇、乙二醇和丙三醇的質(zhì)量比為50：20：30-80：10：10。

（6）如上述（2）、（4）、（5）任一項所述的方法，其中，聚乙二醇是選自聚乙二醇200、聚乙二醇400、聚乙二醇600的任意一種。

（7）如上述（1）、（2）、（4）、（5）任一項所述的方法，其中，所述油茶蒲為茶油加工廠廢棄的、粉碎至40-80目的粉末。

（8）如上述（2）所述的方法，上述堿性氧化物為氧化鈣或氧化鎂。

（9）如上述（1）所述的方法，其中，所述十二烷基硫酸酯乙醇胺鹽系列表面活性劑是選自十二烷基硫酸酯三乙醇胺鹽、十二烷基硫酸銨、十二烷基硫酸酯單乙醇胺鹽、十二烷基硫酸酯異丙醇胺鹽的任意一種。

（10）如上述（1）所述的方法，其中，所述S-25催化劑為25%三乙烯二胺和75%1，4-丁二醇的混合物。

此外，將上述油茶蒲液化產(chǎn)物、十二烷基硫酸酯乙醇胺鹽系列表面活性劑、TEDA-L33催化劑、S-25催化劑、水加入容器中攪拌均勻，再加入TDI高速攪拌，高速攪拌的時間為10-15s。