[發明專利]一種改性木質素及其制備方法與在丙烯腈-丁二烯-苯乙烯/聚氯乙烯合金中應用

有效

• 申請號: 202010485812.5
• 申請日: 2020-06-01
• 公開（公告）號: CN111499881B
• 公開（公告）日: 2021-06-22
• 發明（設計）人: 應漢杰;朱晨杰;高成;李明;莊偉;柳東;牛歡青;楊朋朋;陳勇;歐陽平凱
• 申請（專利權）人: 南京工業大學
• 主分類號: C08H7/00
• 分類號: C08H7/00;C08L97/00;C08L55/02;C08L27/06;C08L23/06;C08L23/28;C08K5/5419;C08K5/5425;C08K5/544;C08K5/10
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 胡建華

本發明公開了一種改性木質素及其制備方法與在丙烯腈?丁二烯?苯乙烯/聚氯乙烯合金中應用。其中，所述改性木質素是由包含碳碳雙鍵的改性劑制備得到的。本發明具有如下優勢：1、本發明所選擇的包含碳碳雙鍵的長鏈改性劑在與木質素接枝的同時，其含有的碳碳雙鍵能夠與ABS中丁二烯鏈中的碳碳雙鍵發生鍵合作用，且木質素的苯基與ABS中的苯乙烯性質相近，從而大大提高了木質素與ABS之間的界面相容性，改性劑分子結構中的柔性長鏈有效改善了復合材料的耐沖擊性；2、本發明所制備的改性木質素能夠提高ABS/PVC合金中ABS的替代量，從而能夠有效降低合金的成本，提高合金的性能。

技術領域

本發明屬于生物質領域，具體涉及一種改性木質素及其制備方法與在丙烯腈-丁二烯-苯乙烯/聚氯乙烯合金中應用，尤其涉及采用一種含有碳碳雙鍵的改性劑對木質素進行改性。

背景技術

丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)是在聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、聚氯乙烯(PVC)之后發展的第五大通用塑料。ABS是由PS樹脂改性而發展起來的，其結構式如式I所示。其中，ABS樹脂中，A代表的是丙烯腈，提供耐化學性和熱穩定性；B代表丁二烯，提供了較好的韌性和抗沖擊性能；S代表苯乙烯，賦予ABS一定的剛性和易加工性，這三種單體共同賦予ABS卓越的綜合性能。從微觀上看，ABS是由分散相和連續相構成的共混物，苯乙烯-丙烯腈共聚物(SAN)以連續相的形式存在，其可也稱為基體樹脂相，丁二烯橡膠則作為分散相以顆粒的形式分散于基體樹脂SAN中，所以研究者們通常稱之為“海島”型兩相結構。由于ABS具有卓越的綜合性能，其廣泛應用于化學及工業的各個領域，是一種用途極廣的熱塑性工程塑料，價格極其昂貴。

針對PVC的抗沖擊性、熱穩定性和加工流動性較差以及ABS透明度差、耐候性不足、耐高溫差以及不阻燃等問題制備ABS/PVC合金，其中ABS具有較好的抗沖擊性能、耐熱性好、尺寸穩定以及易于加工成型等PVC所欠缺的優良特點，一方面可提高ABS的阻燃、拉伸、彎曲性能、耐化學腐蝕性能和抗撕裂性能，另一方面還可以顯著提高PVC的力學性能，并且降低共混制品的成本。因此，ABS/PVC作為一種高性能價格比的新型材料，其市場潛力巨大無比。

ABS在聚丙烯鏈中具有羥基性的-CN，在聚苯乙烯鏈中含有苯環結構，因此，ABS和木質素的相容性應高于木質素與聚乙烯以及聚氯乙烯等其他的樹脂。然而，研究表明未改性的木質素與未改性的ABS以常規方法制備所得合金的性能仍有所欠缺?，F有技術中，也采用了對木質素進行乙?；确椒ㄟM行改性，以進一步應用到ABS中。因此，本發明致力于開發出一種改性木質素，在對木質素改性的同時也使其與ABS有一定的界面作用，從而進一步提高合金的整體性能，也可以提高木質素的用量，從而降低成本。

發明內容

發明目的：本發明所要解決的技術問題是針對現有技術的不足，提供一種改性木質素。

本發明所要解決的技術問題還在于提供上述改性木質素的制備方法。

本發明最后要解決的技術問題是提供上述改性木質素的應用。

發明思路：現有技術中，常見的對木質素的改性為酚化、羥甲基化、胺化、磺化等，但這些改性僅是增加木質素的羥基、甲氧基等短鏈基團。而ABS是一種聚合物，其分子鏈較長，且含有丁二烯。因此，本發明選擇含有碳碳雙鍵的長鏈改性劑對其改性，如硅烷偶聯劑、鈦酸酯等偶聯劑進行改性，以期望于其在對木質素進行改性的同時，能夠與ABS纏繞并產生鍵合作用，從而進一步提高合金的性能。

為了解決上述技術問題，本發明公開了一種改性木質素的制備方法，所述改性木質素是由包含碳碳雙鍵的改性劑制備得到的。

其中，所述的包含碳碳雙鍵的改性劑為含有乙烯基、丙烯酸基、丁二烯基、油酸基、亞油酸基、亞麻酸基、花生四烯基和苯二甲酸二烯基中的任意一種基團的改性劑。

優選地，所述的包含碳碳雙鍵的改性劑為含有不少于五個碳原子的長鏈改性劑；更優選地為含有不少于十個碳原子的長鏈改性劑。