葡萄籽液化制備多元醇及聚氨酯的研究.pdf

1、葡萄籽是一種重要的生物質(zhì)資源，目前對葡萄籽的應(yīng)用多集中在單一組分的提取上或?qū)⑵浜唵蔚挠米黠暳匣蛘叻柿?，并沒有對葡萄籽中的木質(zhì)素、纖維素及半纖維進(jìn)行高值化的轉(zhuǎn)化和利用。而液化技術(shù)是木質(zhì)纖維素類生物質(zhì)高值化利用的有效方式之一，生物質(zhì)液化的產(chǎn)物可以用來制備聚氨酯。為此，本論文以葡萄籽為原料，展開了以下研究:
　　本文首先以聚乙二醇400和甘油的混合物作為液化劑體系，在濃硫酸的催化作用下對葡萄籽進(jìn)行了液化，考察了包括溫度(T)、時間(t)

2、、催化劑用量和液固比在內(nèi)的不同液化條件對液化反應(yīng)的影響，得到最優(yōu)條件為T=180℃，t=120mins，催化劑用量3.5％（占液化劑的百分比），液固比=4∶1。在此條件下，葡萄籽的液化率可以高達(dá)85.7％，制備的葡萄籽多元醇的羥值為397.46 mg KOH/g，酸值為1.85 mg KOH/g，粘度為2960 mPa·s，重均分子量為5.18×103g mol-1，多分散系數(shù)為3.64。紅外掃描的結(jié)果顯示葡萄籽中的木質(zhì)素、纖維素及半纖

3、維素在液化過程中都被很好的降解了。
　　接著，研究了不同預(yù)處理方式（脫脂、堿性雙氧水以及1，4-丁二醇）對葡萄籽組分的影響，并將得到的木質(zhì)素及殘渣在最優(yōu)條件下進(jìn)行液化制備多元醇。通過對比經(jīng)不同處理后得到的六種多元醇性質(zhì)，發(fā)現(xiàn)葡萄籽脫脂處理對液化反應(yīng)并沒有明顯的影響，而堿性雙氧水處理比醇提木質(zhì)素處理更有利于液化反應(yīng)的進(jìn)行。紅外光譜分析的結(jié)果顯示葡萄籽基多元醇與4110具有相似的結(jié)構(gòu)。
　　最后，所制備的葡萄籽基多元醇按不同的比

4、例取代聚醚多元醇4110來制備聚氨酯泡沫。通過紅外光譜分析，發(fā)現(xiàn)引入葡萄籽基多元醇后，會使異氰酸酯出現(xiàn)剩余，說明葡萄籽基多元醇的反應(yīng)活性比4110要低，但聚氨酯的主要分子結(jié)構(gòu)并沒有明顯改變，兩種木質(zhì)素多元醇使聚氨酯中引入了更多的苯環(huán)結(jié)構(gòu)。隨著取代比例的增加，泡沫的壓縮性能會逐漸變差，而當(dāng)用堿性木質(zhì)素多元醇取代比例為20％時，泡沫展現(xiàn)出最高的壓縮強(qiáng)度為356.21 kPa。另外，葡萄籽基多元醇的引入可以改善泡沫的熱穩(wěn)定性，但普遍會使泡沫泡