[發明專利]嵌段共聚式熱固性樹脂和復合材料及其制備方法

在審

• 申請號: 202110904404.3
• 申請日: 2021-08-07
• 公開（公告）號: CN113527608A
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發明（設計）人: 柳煒;肖青藍;黃興亮;郝堯;柳佳寧;李天安
• 申請（專利權）人: 木質素重慶科技有限公司
• 主分類號: C08G14/10
• 分類號: C08G14/10;C08L61/28;C08L61/34;C09J161/34
• 代理公司: 重慶航圖知識產權代理事務所(普通合伙) 50247
• 代理人: 霍本俊

本發明公開了一種嵌段共聚式熱固性樹脂和復合材料及其制備方法；所述嵌段共聚式熱固性樹脂的制備方法包括以下步驟：(1)往含有木質素或/和堿木質素的液體中加入醛類物質反應；(2)往多元胺溶液中加入醛類物質反應；(3)將步驟(2)反應得到的體系與步驟(1)反應得到的體系混合，繼續反應；(4)將步驟(3)得到的體系進行固液分離，得到的固體為第一熱固性樹脂；(5)將步驟(4)得到的體系調節pH至3?6，使其沉降析出固體，分離固體得到第二熱固性樹脂。本發明將木質素轉化為新型熱固性樹脂，使木質素得到合理利用，變廢為寶。

技術領域

本發明涉及熱固性高分子材料技術領域，具體涉及一種嵌段共聚式熱固性樹脂和復合材料及其制備方法。

背景技術

木質素主要存在于木本植物、草本植物和維管植物中，木質素與纖維素和半纖維素是構成植物骨架的主要成份，其在自然界的數量是僅次于纖維素的天然有機物。估計每年全世界由植物生長可產生1500億噸木質素。

目前，人們對于木質素的利用率卻遠遠小于纖維素，全世界每年生產大約1.5-1.8億噸工業木質素中只有不到2％被利用，木質素資源被大量浪費。尤其是造紙工業里排放的黑液含有大量的木質素，然而絕大部分是作為廉價燃料濃縮后燒掉或任意排放，不僅沒有將里面的木質素重新利用，而且也帶來了嚴重的環境污染。

此外，我國木質素產品絕大部分為粗產品，種類少，應用范圍有限，大多作為建筑材料增加到混凝土中或用于農藥分散劑、油田化學品、耐火材料粘合劑等，產品附加值低，尚未形成規模市場，用途并不廣泛。

發明內容

本發明的目的是提供一種嵌段共聚式熱固性樹脂和復合材料及其制備方法，將木質素轉化為新型熱固性樹脂，使木質素得到合理利用，變廢為寶。

為了實現以上目的，本發明采用的技術方案：

本發明提供了一種嵌段共聚式熱固性樹脂的制備方法，包括以下步驟：

(1)往含有木質素或/和堿木質素的液體中加入醛類物質反應；

(2)往多元胺溶液中加入醛類物質反應；

(3)將步驟(2)反應得到的體系與步驟(1)反應得到的體系混合，繼續反應；

(4)將步驟(3)得到的體系進行固液分離，得到的固體為第一熱固性樹脂。

作為優選的技術方案，所述含有木質素的液體為造紙黑液經堿回收后得到的液體或木質素溶于水得到的液體；所述含有堿木質素的液體為造紙黑液或者堿木質素溶于水得到的液體。

作為優選的技術方案，所述步驟(1)中，先將含有木質素或/和堿木質素的液體pH值調節至8-9，再加入醛類物質反應。

作為優選的技術方案，所述步驟(1)中，醛類物質為甲醛、乙醛和乙二醛中的至少一種，加入的醛類物質與木質素或/和堿木質素的重量比為0.5-0.6:1，反應溫度為60-95℃。

作為優選的技術方案，所述步驟(2)中，醛類物質為甲醛、乙醛和乙二醛中的至少一種，多元胺為三聚氰胺、尿素、多氨基芳胺和脂肪胺中的至少一種，加入的醛類物質與多元胺的重量比為1.5-1.6:1，反應溫度為60-95℃。

作為優選的技術方案，所述步驟(3)中，混合后多元胺與木質素或/和堿木質素的重量比為0.3-0.5:1，反應溫度為60-95℃。

作為優選的技術方案，還包括以下步驟：(5)將步驟(4)得到的體系調節pH至3-6，使其沉降析出固體，分離固體得到第二熱固性樹脂。

本發明還提供了上述制備方法制備的第一熱固性樹脂和第二熱固性樹脂。

本發明還提供了一種復合材料，所述復合材料包括三聚氰胺甲醛樹脂、所述的第一熱固性樹脂和所述的第二熱固性樹脂。