[發明專利]一種改性木質素的制備方法及其在天然橡膠中的應用

在審

• 申請號: 202310143353.6
• 申請日: 2023-02-21
• 公開（公告）號: CN116178976A
• 公開（公告）日: 2023-05-30
• 發明（設計）人: 施曉旦;孫海強;金霞朝
• 申請（專利權）人: 上海昶法新材料有限公司
• 主分類號: C08L97/00
• 分類號: C08L97/00;C08L91/00;C08L91/06;C08L9/02
• 代理公司: 上海領匠知識產權代理有限公司 31404
• 代理人: 陳劍

一種改善木質素在天然橡膠中分散的方法，其特征在于，具體步驟包括：(1)將木質素粒徑經過粉碎后控制在D50小于10μm，D100在70μm；(2)使用一定量的橡膠助劑工藝油與定量的木質素進行互混，在一定溫度和時間下互混至兩者呈均一膏狀，得到改性木質素；其中，所述木質素與工藝油的質量份數為：木質素10?40份，工藝油10?30份。本發明采用的方法可克服木質素系列產品在天橡膠中分散效果不好的困難，方法簡單易得，充分利用物料之間的物化性能結果加工過程中存在的困難。

技術領域

本發明涉及木質素在橡膠加工領域，尤其涉及一種改性木質素的制備方法及其在天然橡膠中的應用。

背景技術

木質素是一種非結晶性、高支化三維網狀含芳香環的酚類生物高分子，高等植物細胞中廣泛存在木質素。自然界中，是世界儲量第二位的可再生天然高分子聚物，僅次于纖維素。據估測，全球每年可產生約5×10⁸-36×10⁸噸。在植物體內，木質素與纖維素、半纖維素等共同構成超分子體系，木質素粘合纖維素，增強植物體機械強度。木質素結構復雜，到目前為止，雖然還沒有獲知天然木質素完整的結構，但經過多年研究表明，木質素中含有較多的活性基團，如芳香基、醇羥基、羧基、甲氧基、共軛雙鍵等，有一定的化學活性；木質素可與橡膠，塑料等材料發生接枝、交聯等反應，且木質素中羥基活性基團能與橡膠中共軛雙鍵的π電子云形成芳香氫鍵；甲氧基、羥基和羰基等基團中的氧原子上未共用電子對能與金屬離子以配位鍵的方式形成木質素-金屬螯合物，并利用木質素分子的反應活性構筑交聯網絡結構，從而使木質素起到補強增塑的作用。

木質素在擁有上述多種官能團的同時也是木質素的分子極性相對較大，在天然橡膠中木質素難以分散，即使粒徑較小，木質素也會因加工過程中發生團聚現象導致木質素在規定加工時間內無法得到有效的分散，導致其功能不能得到體現。鑒于以上問題本發明通過有效的方式解決木質素無法在天然橡膠中的問題。

發明內容

為解決上述問題，本發明提供一種改善木質素在天然橡膠中分散的方法，具體步驟包括：

(1)將木質素粒徑經過粉碎后控制在D50小于10μm，D100在70μm；

(2)使用一定量的橡膠助劑工藝油與定量的木質素進行互混，在一定溫度和時間下互混至兩者呈均一膏狀，得到改性木質素；

其中，所述木質素與工藝油的質量份數為：木質素10-40份、工藝油10-30份。

優選地，所述工藝油為芳烴基油、石蠟基油、環烷基油中的一種或多種，更優的為芳烴基油。

優選地，所述工藝油與木質素混合溫度為20-60℃。

優選地，所述木質素粉碎方法包括機械粉碎、氣流粉碎、球磨粉碎中的一種。

本發明還提供一種改性木質素，其由如上所述的制備方法制得。

本發明還提供一種所述改性木質素在天然橡膠領域的應用，可以提高木質素在橡膠基體中的分散性。

本發明相比于現有技術的優點如下：

1.克服木質素系列產品在天橡膠中分散效果不好的困難，方法簡單易得，充分利用物料之間的物化性能結果加工過程中存在的困難。

2.將工藝油與木質素混合后可減少在橡膠加工中因木質素產生的粉塵。

3.對造紙廢液進行資源化利用，符合目前綠色發展的理念，緩解環保壓力。

4.本發明減少成本投入。

說明書附圖

圖1為實施例1所得改性木質素在天然橡膠中的分散效果示意圖；

圖2為對比例1所得木質素在天然橡膠中的分散效果示意圖。

具體實施方式