全 文 ：第 !" 卷 第 ## 期
$ % # $ 年 ## 月
林 业 科 学
&’()*+(, &(-.,) &(*(’,)
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收稿日期" $%## 4#$ 4$## 修回日期" $%#$ 4%$ 4#;$
基金项目" 国家自然科学基金’*&Z’9#%%%$5!( # 中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金资助项目’’,Z(*+$%%6g%\( $
填充型和液化改性型木质素基聚氨酯
泡沫的性能比较
李:燕#:韩雁明#:秦特夫#:储富祥$
’#3中国林业科学研究院木材工业研究所:北京 #%%%6## $3中国林业科学研究院:北京 #%%%6#(
摘:要! :利用玉米秸秆酶解木质素通过添加和液化改性 $ 种方法分别制备填充型和液化改性型聚氨酯泡沫$ 采
用红外光谱’Z+(h(对聚氨酯泡沫的结构进行表征!并通过压缩试验和动态机械’8[,(试验分别测定 $ 种制备方
法对聚氨酯泡沫的物理性能和动态力学性能的影响$ 结果表明" 液化改性型聚氨酯泡沫密度低于填充型聚氨酯泡
沫!凝胶量和压缩强度要高于填充型聚氨酯泡沫$ 当木质素液化产物添加量为 9%e时!液化改性型聚氨酯泡沫的
压缩强度达到最大值 $6# PY=$ 当多元醇替代物含量低于 9%e时!液化改性型聚氨酯泡沫的玻璃化温度稍高于填
充型聚氨酯泡沫$
关键词" :木质素# 液化# 聚氨酯泡沫# 填充
中图分类号! +l9$"19:::文献标识码! ,:::文章编号! #%%# 45!"""$%#$### 4%%\6 4%5
!"#$%&’(")"*?&"$,&1’,("*N’C)’)MH%(,5?"324&,1B%),I"%#(?&,$%&,572
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67(1&%.1" : ’/C> FS=0P B>XLD=SAR0AH>A>?N=FBQ E/0LICBS<=>BO/=DFTBCBECBE=CBQ NLST/DBSQA>H=>Q
0AkIBO=RSA/> D/QAOAR=SA/>3+A>?N=FBQ E/0LICBS<=>BO/=D T=FR<=C=RSBCAXBQ NLZ/ICABCA>OC=CBQ
FEBRSC/FR/EL’Z+(h(3+ DBS EQ QL>=DAR
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DBS SQA>HDBSSB>S=>Q R/DECBFFA2BFSCB>HS< /OE/0LICBS<=>BO/=DFN=FBQ
/> 0AkIBO=RSA/> EC/QIRSTBCB SQA>HDBSHS< /OE/0LICBS<=>B
O/=DCB=R S /O0AkIBO=RSA/> EC/QIRSFIE S/9%e N=FBQ /> S SFINFSASISA/> O/CE/0L/0T=F0/TBCS<=> 9%e! SFASA/> SBDEBC=SICB/OSBO/=DFOC/D0AkIBO=RSA/>
DBS SQA>HDBS8,2 9"&5(" :0AH>A># 0AkIBO=RSA/># E/0LICBS<=>BO/=D# N0B>QA>H
::聚氨酯一般由二元或多元有机异氰酸酯与多元
醇化合物’聚醚多元醇或聚酯多元醇(缩聚而成!是
目前使用较广泛的高分子材料之一$ 聚氨酯泡沫塑
料由于具有多孔性)相对密度小)比强度高)制备方
法简单等优点而被广泛用于电冰箱)冷库)建筑材料
等行业$ 但随着社会环境问题和资源危机问题日益
突出!现代生物质材料的制备受到了越来越多的关
注$ 现代生物质产业就是利用各种可再生或循环的
有机物质!包括农作物)树木和其他植物及有机废弃
物!通过工业性加工!生产出具有高附加值的工业产
品’宋湛谦! $%%6($
酶解生物质制备生物天然气)生物酒精的技术
既节省粮食又能充分利用可再生资源!因此受到国
内外学者的广泛关注$ 酶解木质素是植物秸秆发酵
制备能源酒精的残渣中提取获得的新型木质素!与
传统的硫酸盐木质素和碱木质素相比!酶解木质素
由于在制备过程中没有经过高温高压处理!故较好
地保留了化学基团的结构和化学活性$ 酶解木质素
分子中含有大量酚羟基和醇羟基!可以用于制备塑
料)橡胶)聚氨酯等高聚物!这样可以提高残渣利用
林 业 科 学 !" 卷:
的经济附加值’刘晓玲等! $%%5($
对于木质素基聚氨酯材料的研究!根据含有多
羟基的木质素和异氰酸酯基团发生的反应一般可分
为 $ 类" 一类是以木质素作为填充剂或相容剂来改
性聚氨酯材料!同时也降低了生产成本 ’于菲等!
$%%"# &=CP=C$+’5B! $%%## +=>! #66\# J=S=PBL=D=$+
’5B! $%%!# $%%;(# 另一类是先把木质素化学改性制
备成多元醇!然后合成聚氨酯材料’7/CHBFQ=&A02=
$+’5B! $%%6($ 填充方式制备聚氨酯材料虽然为木
质素的利用开辟了新的途径!但是这种方法仍然存
在着弊端" 当木质素填充量较大时!生产出的聚氨
酯材料通常比较硬而脆$ 这可能是因为木质素与其
他类多元醇相容性较差!同时它的可反应官能团数
量较少!引起聚氨酯材料性能的下降$ 因此需要通
过一定的化学手段进行改性来提高其在高分子材料
合成中的反应程度$
目前生物质液化技术被广泛应用于植物纤维原
料的改性中’’ $+’5B! $%%6# -BB$+’5B! $%%$# @=>H
$+’5B! $%%5($ 白石信夫等’YI $+’5B! #669=# #669N(
对木材在苯酚试剂作用下的无催化液化进行了一系
列研究!并分析了木材b苯酚比)温度)水分和添加剂
等因素对液化过程的影响!发现一定大小的木片和竹
材可以在 $;% o下一定时间内完成液化$ gICAD/S/
等’$%%#(选用针叶材和阔叶材各 9 种原料!分别在丙
三醇和聚乙二醇体系中用硫酸催化液化!液化产物与
异氰酸酯制得聚氨酯薄膜!试验表明聚氨酯薄膜的力
学性能随树种的变化而异$ )QAS=等’$%#%(研究了木
质素在木材多元醇液化中的行为!发现经过液化改
性!木质素结构中的脂肪族羟基增加!并提高了木材
在多羟基醇中的可溶性$ jA> 等 ’$%##(在 #9% ‘
#5% o下采用多元醇体系将酶解木质素进行液化!催
化剂用量为 $1#e ‘$1;e’质量百分比(!研究表明!
酶解木质素的液化产物是一种聚醚类多元醇!其羟值
为 $"% ‘!#% DHgcJ+H4#!高于传统聚乙二醇$ 这些
研究表明!液化改性方法有利于酶解木质素的反应活
性和相容性增加!但利用酶解木质素液化产物制备聚
氨酯泡沫的研究尚没有大量的报道$
本文采用填充型和液化改性 $ 种方法制备木质
素基聚氨酯泡沫!并在聚氨酯泡沫的化学结构)物理
性能和动态力学性能等方面比较分析 $ 种制备方法
对聚氨酯泡沫的影响$
#:材料与方法
:;:<试验材料
玉米秸秆酶解木质素粉末!松原来禾化学有限
公司提供!暗褐色粉状物!含水率 91!6e$ 二苯基
亚甲基二异氰酸酯’[8((!工业级!异氰酸根含量为
9%19#e# 聚醚多元醇 !##% 和聚醚多元醇 !%9!工业
级# 三乙烯二胺溶液!工业级# 甲基磷酸二甲酯
’8[[Y(!工业级# 硅油!工业级# #!# 4二氯 4# 4
氟乙烷’J’Z’(!工业级$ 以上原料均有北京百灵
清 月 聚 氨 酯 公 司 提 供$ 二 丁 基 二 月 硅 酸 锡
’87+8-()丙三醇)聚乙二醇 !%%)浓硫酸和 *=cJ
均为分析纯$
:;=<试验方法
#1$1#:木质素的液化改性反应:在装有搅拌器)温
度计和回流冷凝管的可分离烧瓶中!加入定量的秸
秆酶解木质素)聚乙二醇 !%% 和丙三醇的混合溶剂
’!r#!COC(以及催化剂硫酸!搅拌均匀$ 然后浸入
到预先加热至 #$% o的油浴锅中!在不断搅拌下反
应 ;% DA>$ 反应结束后!立即用冰水降温停止反应$
将 *=cJ加到反应瓶中!调节溶液 EJ值至 5!即得
到木质素基液化产物$ 试验中液固比为 ;r$$
#1$1$:液化改性木质素基聚氨酯泡沫的制备:将
$; H聚醚多元醇 !##% 和聚醚多元醇 !%9 按一定配
比加入到纸杯中!然后依次添加催化剂三乙烯二胺
溶液)硅油稳泡剂)甲基磷酸二甲酯’8[[Y(!#!# 4
二氯 4# 4氟乙烷’J’Z’(以及定量的木质素基液
化产物$ 根据异氰酸酯指数加入定量的异氰酸酯$
在转速 9 %%% C+DA> 4#的电动搅拌器下快速搅拌
9% F!使各组分搅拌均匀$ 然后倒入预热的模具中!
室温下自由发泡 # DA>!生成聚氨酯泡沫!并在 \% o
烘箱中固化$! <$ 液化改性型木质素基聚氨酯泡沫
的配方在表 # 中列出$ 液化产物的添加量分别为
#%e!9%e!;%e!5%e!在以下分析中统称为多元醇
替代物含量$ 液化改性型木质素基聚氨酯泡沫分别
命名为 -YiZ?#%! -YiZ?9%!-YiZ?;%!-YiZ?5%$
#1$19:填充型木质素基聚氨酯泡沫的制备:为
了使填充型木质素基聚氨酯泡沫和液化改性型木
质素基聚氨酯泡沫的性能具有可比性!首先参照
液化体系组成!将秸秆酶解木质素)聚乙二醇 !%%
及丙三醇按照 !!r##1$r!!1" 的比例 ’质量比(混
合!充分搅拌后备用$ 该混合组分在聚氨酯泡沫
合成的配方中添加的质量比分别为 #%e!9%e!
;%e!5%e!在以下分析中统称为多元醇替代物含
量$ 其他试剂配方同表 #$ 填充型木质素基聚氨
酯泡沫的制备方法同上$ 填充型木质素基聚氨酯
泡沫分别命名为 YiZ?#%!YiZ?9%!YiZ?;%!YiZ?5%$
YiZ?% 作为空白样$
#1$1!:聚氨酯泡沫红外光谱测定:红外光谱
%5
:第 ## 期 李:燕等" 填充型和液化改性型木质素基聚氨酯泡沫的性能比较
’Z+(h(在德国 7hig)h公司 +B>F/C$5 型傅里叶变
换红外光谱仪上测定!扫描波段 !%% ‘! %%% RD4#!
分辨率 ! RD4#!扫描次数 \!$ 采用 g7C压片法$
表 :<木质素基聚氨酯泡沫的制备组分配方
+%7>:7%(,5")7’"M$"32"3
组分 (>HCBQAB>SF 质量百分数
)
’/>SB>S’e(
木质素液化产物 -AkIBO=RSA/> EC/QIRS/O0AH>A> #% ‘5%
聚醚多元醇 !##% Y/0LBS聚醚多元醇 !%9 Y/0LBSBFICO=RS=>S 9
#!# 4二氯 4# 4氟乙烷 8AR<0/C/O0I/C/BS<=>B $%
三乙烯二胺 +CABSBQA=DA>BR=S=0LFS #
二丁基二月硅酸锡 8ANISL0SA> QA0=IC=SB #
甲基磷酸二甲酯 &A0AR/>BFICO=RS=>S
=>Q QADBS=SB
$;
二苯基亚甲基二异氰酸酯 (F/RL=>=SB #$%
::)多元醇与木质素液化产物的质量百分比之和为 #%%$ +S/S=0R/>SB>S/OE/0L/0=>Q 0AHIBO=RSA/> EC/QIRS/O0AH>A> AF#%%3
#1$1;:聚氨酯泡沫性能测试:聚氨酯泡沫的含水
率的测定" 精确称重并记录试样的原始质量!然后
将试样在’5% t$( o下干燥!直到试样的质量恒定$
根据干燥前后试样的质量变化计算含水率$
聚氨酯泡沫的凝胶量参照 K=0A>=等 ’#666(的
方法!计算公式如下"
WL
;#
;%’#%% MC(
a#%%$
式中"W为凝胶量!e#;% 为样品的原质量!H#;# 为
样品抽提后烘干质量!H# C为样品的含水率!e$
将聚氨酯泡沫去皮后取其芯部测定聚氨酯泡沫
的静态压缩性能和表观密度$ 聚氨酯泡沫的表观密
度按 K7b+\9!9*#66; -泡沫塑料和橡胶表观’体
积(密度的测定.方法测试# 聚氨酯泡沫静态压缩性
能按 K7""#9*$%%" -硬质泡沫塑料压缩性能的测
定.方法测试!压缩速度为 ; DD!DA> 4#$
动态力学性能测试采用美国 +,(>FSCIDB>S8[,
$6"% 型动态热机械分析仪!样品尺寸 \1% RDa#1$
RDa%19 RD!频率 # JX!升温速率 9 o+DA> 4#!温度
范围 9% ‘$%% o$ 测试采用三点弯曲模式$
$:结果与分析
=;:<木质素基聚氨酯泡沫的红外光谱"I+YS#分析
图 # 表明了空白样’未添加木质素( ’曲线 N()
填充型木质素基’曲线 =(和液化改性型木质素基聚
氨酯泡沫’曲线 R(的红外光谱图$ # 5$%!# ;$# 和
# $$; RD4#处的吸收带表明聚氨酯链和脲链的形成
’JBA>SX$+’5B! $%%;# )0TB0$+’5B! #66\ ($ 9 $"%
RD4#处宽峰为氨基甲酸酯的 **J基团的伸缩振动
峰$ $ 6$;!$ ";% RD4#分别为’J9!’J$的伸缩振动$
$ $5" RD4#处出现 [8(中 ( (* ’ c的特征吸收
峰!说明聚合反应中 [8(过量$ $ #$5 RD4#为 (*
(’ *吸收峰$ # 5$% RD4#处为羧酸酯的 (’ c伸
缩振动的吸收峰$ # \%! RD4#处吸收峰为脲基甲酸
酯的典型吸收峰!# !#9 RD4#处可能是 ’J9引起的
弯曲振动$ # ;$# RD4#附近吸收峰为氨基甲酸酯基
和脲基上的 **J和 ’**弯曲振动$ # $$; RD4#
处的吸收是聚氨酯基和脲基上的 ’***J键的特
征吸收$ # %5% RD4#处的吸收峰为醚键 ’*c*’
伸缩振动特征峰$ 可以看出!填充型木质素基聚氨
酯泡沫和液化改性型木质素基聚氨酯泡沫与普通聚
氨酯泡沫都具有氨基甲酸酯基本结构$
图 #:木质素基聚氨酯泡沫的红外光谱
ZAH3#:Z+(hFEBRSC=/O0AH>A>?N=FBQ E/0LICBS<=>BO/=D
=;=<填充型和液化改性型制备方法对木质素基聚
氨酯泡沫凝胶量的影响
凝胶含量是影响聚合物性能的重要因素$ 本试
验采用凝胶量表示聚氨酯泡沫交联的程度’G<=/$+
’5B! $%#$($ 从图 $ 中可以看出!$ 种制备方法形成
的聚氨酯泡沫的凝胶量都呈先增加后下降的趋势$
液化改性型木质素基聚氨酯泡沫的凝胶量要高于填
充型木质素基聚氨酯泡沫的凝胶量$ 这说明木质素
经过液化改性后!羟基活性增大!与异氰酸酯交联更
加完全$ 当多元醇替代物含量为 9%e 时!液化改性
型木质素基聚氨酯泡沫的凝胶量达到 651#e!而填
充型木质素聚氨酯泡沫的凝胶量为 6;16e$ 当多
元醇替代物含量继续增加至 5%e时!填充型和液
化改性型聚氨酯泡沫的凝胶量下降$ 这是因为多
元醇替代物添加量过大!导致羟基与异氰酸酯基
团反应体系的黏度过大!不利于交联反应!此时聚
氨酯泡沫已难以形成稳定的聚氨酯泡沫网络结
#5
林 业 科 学 !" 卷:
构!泡沫出现塌陷的现象$
图 $:填充型和液化改性型制备方法对
聚氨酯泡沫凝胶量的影响
ZAH3$:)OBRS/ON0B>QA>H=>Q 0AkIBO=RSA/> D/QAOAR=SA/>
DBS HB0R/>SB>S/OE/0LICBS<=>BO/=D
=;@<填充型和液化改性型制备方法对木质素基聚
氨酯泡沫的密度与压缩强度的影响
图 9 是 $ 种制备方法对木质素基聚氨酯泡沫密
度的影响$ 多元醇替代物主要通过 $ 方面来影响聚
氨酯泡沫的密度" 一方面!多元醇替代物添加量的
增加会引起聚氨酯泡沫密度的增加# 另一方面!木
质素与异氰酸酯交联反应程度的增加会引起材料密
度的增加$ 从图 9 中可以发现!随着多元醇替代物
含量的增多!填充型和液化改性型木质素基聚氨酯
泡沫的密度呈递增趋势$ 当多元醇替代物含量低于
;%e时!随着多元醇替代物含量增加!交联度增加导
致泡沫的密度增加$ 而当多元醇替代物含量达到
5%e时!尽管交联反应程度变低!多元醇替代物的填
充引起材料密度增加的影响已超出交联反应程度下
降的影响!因此表现为材料密度增加$ 另外!从图 9
中还可以看出!填充型木质素基聚氨酯泡沫的密度
要明显高于液化改性型木质素基聚氨酯泡沫$ 当多
元醇替代物含量为 ;%e和 5%e时!填充型聚氨酯泡
沫的密度分别为 !6 PH!D49和 \; PH!D49!而液化改
性型木质素基聚氨酯泡沫的密度为 !% PH!D49和 ;!
PH!D49$ 这可能是因为在液化改性型木质素基聚
氨酯中!木质素液化产物属于多羟基聚醚多元醇!分
子链中含有较多的活性羟基!与**’c的共聚反应
程度增加!同时放出的 ’c$增多!泡沫体积逐渐膨
胀!密度随之降低$
图 ! 列出了填充型和液化改性型 $ 种制备方法
对木质素基聚氨酯泡沫压缩强度的影响$ 当多元醇
替代物含量低于 9%e时!液化改性型木质素基聚氨
酯泡沫的压缩强度呈增加趋势$ 当含量为 9%e时!
液化改性型木质素基聚氨酯泡沫的压强达到最大值
$6# PY=!这比空白聚氨酯泡沫的压缩强度高出
9\e$ 然后随着多元醇替代物含量增加!压缩强度
下降$ 这可能是由于当木质素液化产物含量较低
时!木质素衍生物的苯环结构在聚氨酯泡沫体中起
到一定的骨架以及加填作用$ 当液化产物含量增加
时!液化产物中木质素可反应的官能团较少!而其他
多羟基醇产物的结构不能满足聚氨酯泡沫合成所用
多元醇的基本结构!导致材料性能下降$
图 9:填充型和液化改性型制备方法对
聚氨酯泡沫密度的影响
ZAH39:)OBRS/ON0B>QA>H=>Q 0AkIBO=RSA/>
D/QAOAR=SA/> DBS QB>FASL/OE/0LICBS<=>BO/=D
图 !:填充型和液化改性型制备方法对
聚氨酯泡沫压缩强度的影响
ZAH3!:)OBRS/ON0B>QA>H=>Q 0AkIBO=RSA/> D/QAOAR=SA/>
DBS R/DECBFFA2BFSCB>HS< /OE/0LICBS<=>BO/=D
另外!从图 ! 中还可以看出!填充型制备方法对
木质素基聚氨酯压缩强度的影响是先增加后降低$
当多元醇替代物含量为 #%e!填充型聚氨酯泡沫的
压缩强度达到最大值 $%# PY=$ 原因可能是" 一方
面!填料表面的活性基团 ’主要是*cJ(与聚氨酯
分子间形成氢键# 另一方面!填料表面的活性羟基
与异氰酸酯分子之间还有一定的化学作用’填料表
面的*cJ与**’c的反应($ 由于这 $ 种作用!填
$5
:第 ## 期 李:燕等" 填充型和液化改性型木质素基聚氨酯泡沫的性能比较
充型的木质素对聚氨酯泡沫的性能影响更加复杂$
当添加量低于 #%e时!填料分子与聚氨酯分子间的
相互作用加强!压缩强度增加$ 当添加量进一步增
加时!试样的压缩强度开始下降!这是由于过高的填
料含量降低了聚氨酯基体含量!导致力学性能降低
’赵婷婷等! $%%6($
=;E<动态力学热分析
储能模量 ’I_(是表征材料抵抗热机械变形能
力的重要参数!模量越大!越不容易变形 ’田春蓉
等! $%%"($ 图 ; 列出了 $ 种制备方法对聚氨酯泡
沫储能模量 I_的影响$ 从图 ; 中可以看出!随着多
元醇替代物含量的增多!填充型聚氨酯泡沫的储能
模量先稍有下降后升高# 而液化改性型聚氨酯泡沫
的储能模量先升高后降低$ 对于填充型的聚氨酯泡
沫!每一条曲线都有明显的下降趋势$ 这是由于随
着温度的升高!分子链的运动加快!导致材料的储能
模量下降$ 填充型聚氨酯泡沫中的填充物主要通过
$ 方面来协同影响储能模量的变化" 一方面!随着
木质素共混组分含量增多!体系交联度增大!储能模
量增高# 木质素的苯环刚性结构也会增加材料的储
能模量# 另一方面!木质素固体含量增多!反应体系
黏度增加!限制分子链的运动!起到增塑作用!降低
储能模量$ 在添加量低于 #%e时!木质素填充物在
提高储能模量方面的作用弥补不了体系黏度增加带
来的影响!因此储能模量下降# 而大于 #%e时!填充
物起到了增加刚性的作用!复合材料的储能模量
升高$
同样!对于液化改性型聚氨酯泡沫储能模量的
变化也是由以下 $ 方面作用来协同影响" 一方面!
木质素在液化过程发生降解反应!一般液化产物由
含有苯酚基本结构和苯甲氧基单元结构的化合物以
及一些缩合物构成 ’g/N=L=F$+’5B! $%#%(!木质素从大分子转变成小分子!刚性
下降!降低材料的储能模量# 另一方面!木质素经过
液化后!羟基活性增加!使得交联程度增加!可以增
加材料的储能模量$ 当液化产物含量低于 #%e时!
木质素经过液化!反应活性增加的作用超出木质素
刚性下降的作用影响!因此储能模量升高# 而当液
化产物含量高于 #%e时!木质素分子的刚性下降作
用起主导影响!聚氨酯泡沫的储能模量逐渐下降$
图 \ 和 5 分别是填充型聚氨酯泡沫和液化改性
型聚氨酯泡沫的损耗正切值’S=>&(曲线$ 从图 \ 中
可以看出!在 9% ‘$%% o之间!聚氨酯泡沫的损耗因
子曲线只有一个峰!即玻璃化转化点$ 随着木质素共
混组分添加含量的增加!损耗因子的最大峰逐渐向高
图 ;:填充型和液化改性型制备方法对
聚氨酯泡沫储能模量的影响
ZAH3;:)OBRS/ON0B>QA>H=>Q 0AkIBO=RSA/> D/QAOAR=SA/>
DBS FS/C=HBD/QI0IF/OE/0LICBS<=>BO/=D
温区域偏移!这可能是由于填料的加入会限制分子链
的运动!填料的量越多!限制作用越明显!表明填充型
聚氨酯泡沫的阻尼效果增强’田春蓉等! $%%"($
图 \:填充型制备方法对聚氨酯泡沫
损耗因子’S=>&(的影响
ZAH3\:)OBRS/ON0B>QA>HDBS S=>&/OE/0LICBS<=>BO/=D
在图 5 中!随着液化改性型木质素含量增多!
9% ‘$%% o的玻璃化转变温度逐渐向高温区域移
动$ YiZ?%!YiZ?#%!YiZ?9% 和 YiZ?;% 聚氨酯泡沫
最大 S=>&的值分别为 %19$!%1!9!%1!;!%1$"!说明
随着液化木质素改性物的添加量增加!聚氨酯泡沫
的阻尼性能在含量 9%e时达到最佳$
95
林 业 科 学 !" 卷:
图 5:液化改性型制备方法对聚氨酯泡沫
损耗因子’S=>&(的影响
ZAH35:)OBRS/O0AkIBO=RSA/> D/QAOAR=SA/> DBS
S=>&/OE/0LICBS<=>BO/=D
图 " 列出了 $ 种制备方法的木质素基聚氨酯泡
沫的最大损耗因子的对应温度$ 随着多元醇替代物
含量的增加!聚氨酯泡沫 9% ‘$%% o区域内的玻璃
转化温度增加$ 当多元醇替代物含量低于 9%e时!
液化改性型聚氨酯泡沫的玻璃化温度要稍高于填充
型聚氨酯泡沫$ 这表明液化改性型木质素与填充型
木质素相比!液化改性型木质素更利于木质素基聚
氨酯泡沫的性能改善$ 当液化改性物含量进一步增
大时!玻璃化温度稍有下降!这可能是由于液化产物
含量增加!导致液化产物中低分子醇片段含量增加!
从而引起玻璃化温度下降$
图 ":聚氨酯泡沫损耗因子’S=>&(
出现峰值时对应的温度
ZAH3":+BDEBC=SICB=SS&
9:结论
通过添加木质素和液化改性木质素 $ 种方法制
备酶解木质素基聚氨酯泡沫!并研究了 $ 种制备方
法对木质素基聚氨酯泡沫的化学结构)凝胶量)密
度)压缩强度和动态力学性能的影响$ $ 种制备方
法的木质素基聚氨酯泡沫与普通聚氨酯泡沫的化学
结构相近$ 随着多元醇替代物含量增多!填充型聚
氨酯泡沫的密度高于液化改性型聚氨酯泡沫!凝胶
量低于液化改性型聚氨酯泡沫$ 当多元醇替代物含
量为 9%e时!液化改性型聚氨酯泡沫的压缩强度达
到最大值 $6# PY=!比未改性的聚氨酯泡沫高出约
9\e!并且高于填充型聚氨酯泡沫的压缩强度$ 当
多元醇替代物含量低于 9%e时!液化改性型聚氨酯
泡沫的玻璃化温度稍高于填充型聚氨酯泡沫的玻璃
化温度$
参 考 文 献
刘晓玲!程贤甦3$%%53酶解木质素的分离与结构研究3纤维素科学与
技术!#;’9( "!# 4!\3
宋湛谦3$%%63生物质产业与林产化工3现代化工! $6’#( "$ 4;3
田春蓉!梁书恩!王建华3$%%"3以聚酯多元醇为基的聚氨酯弹性体
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!责任编辑:石红青"
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