[发明专利]由碱木质素与十一烯酸接枝制备阻燃改性中间体

说明书

本发明公开了一种用于改善碱木质素阻燃性能的中间产物的制备方法和应用。所述的中间产物为十一烯酸与碱木质素接枝产物，作为由碱木质素与十一烯酸制备的一种接枝产物，其特点是在碱木质素的长链大分子上引入带有碳碳双键的短链，为后续带有富电子的阻燃剂如双氰胺类的接入提供了有效位点，制备方法简单易行.本专利选择在木质素上接枝十一烯酸单体，形成十一烯酸木质素接枝化合物，十一烯酸分子链结构简单，方便后续改善操作。而且最终的中间产物由于使用了环保可再生且廉价易得的碱木质素作为制备原料，减少了对石油资源的使用，具有很高的经济效益、资源效益和环境效益。

技术领域

本发明涉及一种由碱木质素与十一烯酸反应制备带有双键的接枝产物，双键可以和卤化氢发生加成反应，其后可以与带有富电子基团的阻燃剂如双氰胺发生亲核取代。

背景技术

当今社会，人们对能源的需求日益增长，不可再生的石化资源的日益枯竭，再加之化石能源的无节制开采源于石化资源的化工原材料的使用不具有可持续性，使用生物质可再生化合物用于制备各种化合物的方法正日益受到重视。

木质素属于天然高分子材料，其天然界存在量仅次于纤维素和甲壳素，在植物细胞壁广泛存在，是自然界最为丰富的芳香类高分子聚合物，。木质素具有众多不同种类的活性基团，兼具产量巨大、可再生、易降解、无毒的特性，在高效吸附剂、染料分散剂、混凝土减水剂等高分子材料的合成和改性方面有广阔的应用价值。目前大部分的木质素用作焚烧，不仅其成分没有得到有效的利用，而且污染环境，我国现在年产玉米秸秆6～7亿吨，每一吨玉米秸秆发酵制备燃料乙醇的残渣可以得到300千克左右的木质素，因此高效利用木质素不仅可以做到资源合理利用，又能替代石油化工产品，保护环境。

在制浆造纸行业中，每年要从植物中分离出大约1.5亿吨的纤维素，同时得到5000万吨左右的木质素副产品，迄今为止超过95％的木质素任然作为工业制浆的废弃物，随着废水直接排到江河之中或者浓缩后烧掉，造纸黑液的排放不仅对木质素资源造成巨大的浪费，同时又污染了环境。因此寻求对木质素的降解方法以及木质素的新型利用方式，不仅可以实现木质素的资源化利用，而且可以减少造纸废液产生的环境污染。

木质素本身反应活性很低，在工业化的利用方面一直受到限制。木质素难以利用是其结构与性能决定的。木质素是聚酚类三维网状高分子化合物，木质素结构主体间的连接方式主要是醚键和碳碳双键，这两种键分子极性小、键能高，难以反应，而且甲氧基的含量高，羟基的含量低，酚羟基邻位缺乏反应活性点，不利于缩聚、接枝和磺化等反应的进行，苯环上的位阻大，从木质素胶黏剂合成中就能看出木质素与苯酚、甲醛和酚醛树脂反应其活性明显不足。

本专利中采用了有机溶剂与超滤结合的方式将麦草碱木质素分离成特定分子量的碱木质素，然后再进行碱木质素的化学接枝反应。最终所制得的产物是在木质素分子上接枝十一烯酸单体，形成十一烯酸木质素接枝化合物，本专利选择在木质素上接枝十一烯酸单体，形成十一烯酸木质素接枝化合物，十一烯酸从碱木质素长链大分子中引出双键，增加了反应的有效位点，有利于后续带富电子的阻燃剂的有效接入。

这种阻燃反应中间体由于使用了环保可再生且廉价易得的碱木质素作为主链制备产物，减少了对石油资源的使用，具有很高的经济效益、资源效益和环境效益。

发明内容

解决的技术问题：本发明提供了一种使用木质素以及十一烯酸来制备一种用于阻燃性能中间反应体的方法。

技术方案：

本发明公开了一种接枝产物，如式(I)所示，

式(I)为以碱木质素和十一烯酸为原料合成的接枝产物。

本发明公开了一种用于改善碱木质素阻燃改性中间体制备方法，包括以下工艺步骤：