一種聚氨酯泡沫的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種聚氨酯泡沫的制備方法。包括如下步驟：（1）玉米芯粉在稀硫酸的作用下進行水解反應(yīng)；在檸檬酸緩沖液中，所述水解反應(yīng)后的濾渣在纖維素酶的作用下進行酶解反應(yīng)，抽濾得經(jīng)酶解的玉米芯殘渣；（2）所述經(jīng)酶解的玉米芯殘渣和玉米芯粉的混合物在液化劑和濃硫酸的作用下經(jīng)液化處理得到液化產(chǎn)物；（3）所述液化產(chǎn)物與穩(wěn)定劑和催化劑混合后得到黑料；（4）乙二醇和無水葡萄糖在磷酸的催化作用下進行反應(yīng)得到粗乙二醇葡萄糖苷；（5）異氰酸酯與所述粗乙二醇葡萄糖苷混合后得到白料；（6）將所述白料與所述黑料在攪拌下混合得到混合物，該混合物經(jīng)發(fā)泡成型即得。本方法提供的思路強調(diào)結(jié)合技術(shù)成熟并已運用于工業(yè)生產(chǎn)的農(nóng)作物廢棄物利用方法（即生產(chǎn)工業(yè)乙醇和結(jié)晶木糖），更具有實際意義及可行性。
【專利說明】一種聚氨酯泡沬的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種聚氨酯泡沫的制備方法，具體涉及一種以玉米芯為原料制備聚氨酯泡沫的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]聚氨酯材料是現(xiàn)代塑料工業(yè)中發(fā)展最快的品種之一，由二元或多元有機異氰酸酯與二元或多元醇化合物，即聚醚多元醇或聚酯多元醇反應(yīng)制得。由于多元醇化合物的原料來源為石油，故聚氨酯工業(yè)對于石油有著很強的依賴性。近年來石油因價格的波動和供給的嚴重不足影響了聚氨酯工業(yè)的發(fā)展。玉米芯是富含羥基的天然化合物，研究證明，這些化合物可以代替聚醚或聚酯多元醇與異氰酸酯發(fā)生親核加成反應(yīng)制備聚氨酯材料。在生產(chǎn)中選擇玉米芯作為多元醇化合物的原料不僅可以提高資源的利用率，而且使聚氨酯工業(yè)減少了對石油的依賴，原料成本降低。
[0003]利用玉米芯酶解發(fā)酵生產(chǎn)燃料乙醇的過程中會產(chǎn)生大量經(jīng)過酶解后的玉米芯殘渣，如果將這些殘渣作為生產(chǎn)原材料，利用到聚氨酯泡沫的制備中，將會更進一步提高資源的利用率，降低生產(chǎn)成本，節(jié)約能源。
[0004]富含半纖維素的農(nóng) 副廢棄物玉米芯通過稀酸水解，可得到以木糖為主并含有少量葡萄糖、甘露糖和阿拉伯糖等雜糖的水解液。該水解液經(jīng)過離子交換、真空濃縮、結(jié)晶等凈化過程，即可制得結(jié)晶木糖。分離出晶體木糖后的母液中含大量葡萄糖，可以與醇類進行糖基轉(zhuǎn)移反應(yīng)制備粗乙二醇葡萄糖苷。實驗證明合成聚氨酯泡沫材料過程中添加乙二醇葡萄糖苷可調(diào)節(jié)反應(yīng)速度，使物料有充裕時間混合，反應(yīng)速度均勻，泡沫穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)致密，不易產(chǎn)生空隙。同時實驗證明，粗制乙二醇葡萄糖苷由于是液態(tài)，比固態(tài)的純乙二醇葡萄糖苷更方便使用。如果利用木糖生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢棄雜糖水解液制備粗乙二醇葡萄糖苷，作為助劑添加到用植物多元醇為原料制備的聚氨酯泡沫中，將會在成本增加很小的情況下提高聚氨酯性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種聚氨酯泡沫的制備方法，具體為一種利用經(jīng)纖維素酶酶解過的玉米芯粉末為原料，添加粗制乙二醇葡萄糖苷制備聚氨酯泡沫的方法，同時為一種提供了一種利用兩種工業(yè)生產(chǎn)廢棄物制備聚氨酯泡沫材料的技術(shù)方案。
[0006]本發(fā)明所提供的一種聚氨酯泡沫的制備方法，包括如下步驟:
[0007](I)玉米芯粉在稀硫酸的作用下進行水解反應(yīng)；在檸檬酸緩沖液中，所述水解反應(yīng)后的濾渣在纖維素酶的作用下進行酶解反應(yīng)，抽濾得經(jīng)酶解的玉米芯殘渣；
[0008](2)所述經(jīng)酶解的玉米芯殘渣和玉米芯粉的混合物在液化劑和濃硫酸的作用下經(jīng)液化處理得到液化產(chǎn)物；所述液化劑為聚乙二醇400和丙三醇的混合物；
[0009](3)所述液化產(chǎn)物與穩(wěn)定劑和催化劑混合后得到黑料；所述穩(wěn)定劑為硅油或聚二甲基硅氧烷，所述催化劑為二月桂酸二丁基錫與三乙胺的混合物；[0010](4)乙二醇和無水葡萄糖在磷酸的催化作用下進行反應(yīng)得到粗乙二醇葡萄糖苷；
[0011](5)異氰酸酯與所述粗乙二醇葡萄糖苷混合后得到白料；
[0012](6)將所述白料與所述黑料在攪拌下混合得到混合物，該混合物經(jīng)發(fā)泡成型即得所述聚氨酯泡沫。
[0013]上述的制備方法中，步驟(1)中，所述玉米芯粉的粒徑可為20目^80目，具體可為20目~50目、20目、50目或80目；所述稀硫酸的質(zhì)量百分含量可為1.2~1.5%，具體可為1.2%~1.4%、1.25%~1.4%、1.2%、1.25%、1.4% 或 1.5% ；
[0014]所述水解反應(yīng)中，所述玉米芯粉與稀硫酸的質(zhì)量份數(shù)比可為1:(8~12)，具體可為1: (8~11)、1: (9~10)、1:(11~12)、1:8、1:9、1:10、1:11 或 1: 12，所述水解反應(yīng)的溫度可為11(T130°C，具體可為11(T121°C、110°C、121°C或130°C，時間可為1.5~2小時，具體可為1.5^1.8小時、1.5小時、1.8小時或2小時；
[0015]所述酶解反應(yīng)中，所述檸檬酸緩沖液的pH值可為4.5^5.5，如5.0，所述酶解反應(yīng)的溫度可為48~52。。，如48~51°C、49~52°C、48°C、49°C、51°C或52°C，時間可為22~24小時，具體可為22小時、23小時或24小時；
[0016]所述纖維素酶的用量可為75(T850U/g所述玉米芯粉，如75(T800U/g、750U/g、800U/g或 850U/g。
[0017]上述的制備方法中，步驟(2)中，所述液化劑中，所述聚乙二醇400與丙三醇的質(zhì)量份數(shù)比可為(3.5 ~4.6):1，具體可為(3.5 ~4.3):1、(3.8 ~4.0):1、3.5:1、3.8:1、4.0:1、
4.3:1或4.6:1 ;所述液化處理的溫度可為130~160°C，具體可為130~150°C、145~160°C、130°C、145°C、150°C 或 160 °C，時間可為 120 ~150min，具體可為 120 ~140min、135 ~150min、120min、135min、140min 或 150mino
[0018]上述的制備方法中，步驟(2)中，所述濃硫酸的質(zhì)量百分含量可為97~98%，所述濃硫酸的加入量為聚乙二醇400和丙三醇的混合物質(zhì)量的3~4%，具體可為3%~3.5%、3%、
3.5% 或 4%ο
[0019]所述經(jīng)酶解的玉米芯殘渣與玉米芯粉的質(zhì)量份數(shù)比可為1: (0.3~1)，具體可為1:(0.3~0.8)、1:(0.3~0.5)、1:(0.5~0.8)、1:0.3、1:0.5、1:0.8 或 1:1。
[0020]上述的制備方法中，步驟(3)中，所述液化產(chǎn)物、穩(wěn)定劑和催化劑的質(zhì)量份數(shù)比可為 1:(0.04~0.06):(0.05~0.09)，具體可為 I:0.04:0.05、1:0.05:0.07 或 I:0.06:0.09 ；
[0021]所述催化劑中，二月桂酸二丁基錫與三乙胺的質(zhì)量份數(shù)比可為(4飛):0-3),具體可為 1:0.4、4:1、4:3、6:1 或 2:1。
[0022]上述的制備方法中，步驟(4)中，所述乙二醇與無水葡萄糖的摩爾份數(shù)比可為(3飛):1，具體可為3:1、4:1或5:1 ;所述磷酸的用量可為所述無水葡萄糖的質(zhì)量的1.3~1.7%，具體可為 1.3~1.6%、1.3~1.5%、1.4~1.7%、1.3%、1.4%、1.5%、1.6% 或 1.7%。
[0023]上述的制備方法中，步驟(4)中，所述反應(yīng)的溫度可為120~130°C，具體可為120。?；?30°C，壓力可為5000~6000Pa，具體可為5000Pa或6000Pa，時間可為1.2~1.5小時，具體可為1.2^1.3小時、1.25^1.5小時、1.2小時、1.25小時、1.3小時或1.5小時。
[0024]上述的制備方法中，步驟(5)中，所述異氰酸酯為多苯基多亞甲基多異氰酸酯；所述異氰酸酯與粗 乙二醇葡萄糖苷的質(zhì)量份數(shù)比可為(5~25):1，具體可為(6~24):1、(10~14):1、(6~12):1、6:1、10:1、12:1、14:1 或 24:1。[0025]上述的制備方法中，步驟(6)中，所述粗乙二醇葡萄糖苷與所述液化產(chǎn)物的質(zhì)量份數(shù)比可為(0.05~0.2):1，具體可為(0.05~0.1):1、0.05:1、0.1:1 或 0.2:1。
[0026]上述的制備方法中，步驟(6)中，所述混合物在1100~1300轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速下攪拌7~12秒。
[0027]本發(fā)明提供的制備方法利用經(jīng)纖維素酶酶解過的玉米芯粉制備聚氨酯泡沫材料，并且添加粗乙二醇葡萄糖苷。本發(fā)明的方法制備的產(chǎn)品比已有報道中直接將農(nóng)作物秸桿液化制備的產(chǎn)品在材料的力學性能、色澤和表觀性質(zhì)方面都有很大改善。本方法還提供了一種合理利用農(nóng)作物廢棄物的新思路，即利用工業(yè)生產(chǎn)能源酒精(以玉米秸桿為原料酶解發(fā)酵制得)過程中產(chǎn)生的大量酶解殘渣制備聚氨酯泡沫材料。本方法中添加的粗制乙二醇葡萄糖苷也可由工業(yè)中制備木糖(以農(nóng)作物廢棄物水解液為原料經(jīng)離子交換后結(jié)晶制得)過程中產(chǎn)生的雜糖廢棄液制得。與已有報道中利用玉米秸桿制備聚氨酯材料的區(qū)別在于，本方法提供的思路強調(diào)結(jié)合技術(shù)成熟并已運用于工業(yè)生產(chǎn)的農(nóng)作物廢棄物利用方法(即生產(chǎn)工業(yè)乙醇和結(jié)晶木糖)，更具有實際意義及可行性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]圖1為本發(fā)明提供的制備聚氨酯泡沫方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0029]下述實施例中所使用的實驗方法如無特殊說明，均為常規(guī)方法。
[0030]下述實施例中所用的材料、試劑等，如無特殊說明，均可從商業(yè)途徑得到。
[0031 ] 下述各實施例中，所得聚氨酯泡沫材料的彈性模量是按照GB/T8813-2008/IS0844:2004進行測定的；密度是按照GB/T6343-1995進行測定的。
[0032]熱導率是按照如下步驟測定 的:制備寬約10mm、高約IOmm和長度大于60mm的長方體式樣，用KD2熱特性分析儀測定。
[0033]實施例1、
[0034]本發(fā)明制備聚氨酯泡沫的流程圖如圖1所示。
[0035](I)將粉碎后的玉米芯粉(20目)按固液比(質(zhì)量份)1:10的比例與質(zhì)量百分含量為1.25%的稀硫酸溶液于三角瓶中混合，在高壓鍋內(nèi)升溫至121°C，水解2小時。將殘渣用熱水洗至中性，濾渣干燥至恒重后加入pH為5.0的檸檬酸緩沖液中，按照800U/g玉米芯粉添加纖維素酶，于50°C下酶解24h。抽濾得經(jīng)酶解的玉米芯殘渣，干燥至恒重。
[0036](2)取160重量份的聚乙二醇400和40重量份的丙三醇放入具有攪拌、冷凝回流和溫控裝置的三口燒瓶中，然后將三口燒瓶放入160°C的油浴鍋中，加入濃度為97%的濃硫酸7重量份。當油浴鍋溫度穩(wěn)定后，加入經(jīng)粉碎后的玉米芯粉25重量份和步驟(1)得到的酶解的玉米芯殘渣25重量份，液化120min得到液化產(chǎn)物，使用流動冷水冷卻終止反應(yīng)。
[0037](3)取液化產(chǎn)物20.00重量份、硅油1.00重量份、二月桂酸二丁基錫1.00重量份和三乙胺0.40重量份置于一次性紙杯中，以1250轉(zhuǎn)/分高速攪拌25s，制成黑料。
[0038](4)加入反應(yīng)原料(摩爾比為4:1的乙二醇和無水葡萄糖)后升高溫度至80°C，攪拌至溶液呈透明狀態(tài)?？刂品磻?yīng)溫度為130°C，反應(yīng)壓力為5000Pa，加入催化劑磷酸，用量為無水葡萄糖的1.5%，反應(yīng)1.25小時，利用Fehlin試劑檢測，直到葡萄糖完全反應(yīng)。待降溫到90°C，加入飽和氫氧化鈉水溶液中和至pH為8，得到透明的琥珀色粘稠液體即為粗乙
二醇葡萄糖苷。
[0039](5)取PAPI 24重量份和粗乙二醇葡萄糖苷I重量份于一次性紙杯中，以1150轉(zhuǎn)/分高速攪拌7s,制成白料。
[0040](6)將黑料和白料以1200轉(zhuǎn)/分高速混合10s，其中，控制粗乙二醇葡萄糖苷與液化產(chǎn)物的質(zhì)量份數(shù)比為0.05:1，室溫條件下在474重量份玻璃板的壓蓋下發(fā)泡成型即得到聚氨酯泡沫材料。
[0041]本實施例制成的聚氨酯泡沫材料的性能參數(shù)為:彈性模量為6552.67Kpa，密度為233.15Kg/m3，熱導率為 0.054wm_1°C '
[0042]實施例2、
[0043]本發(fā)明制備聚氨酯泡沫的流程圖如圖1所示。[0044](I)將粉碎后的玉米芯粉(80目)按固液比(質(zhì)量份)1:8的比例與質(zhì)量百分含量為1.2%的稀硫酸溶液于三角瓶中混合，在高壓鍋內(nèi)升溫至110°C，水解1.5小時。將殘渣用熱水洗至中性，濾渣干燥至恒重后加入pH為5.0的檸檬酸緩沖液中，按照750U/g玉米芯粉添加纖維素酶，于48°C下酶解22h。抽濾得經(jīng)酶解的玉米芯殘渣，干燥至恒重。
[0045](2)取156重量份的聚乙二醇400和44重量份的丙三醇放入具有攪拌、冷凝回流和溫控裝置的三口燒瓶中，然后將三口燒瓶放入130°C的油浴鍋中，加入濃度為98%的濃硫酸6重量份。當油浴鍋溫度穩(wěn)定后，加入經(jīng)粉碎后的玉米芯粉12.5重量份和步驟(1)得到的酶解的玉米芯殘渣37.5重量份，液化150min得到液化產(chǎn)物，使用流動冷水冷卻終止反應(yīng)。
[0046](3)取液化產(chǎn)物20重量份、硅油0.8重量份、二月桂酸二丁基錫0.8重量份和三乙胺0.2重量份置于一次性紙杯中，以1250轉(zhuǎn)/分高速攪拌25s，制成黑料。
[0047](4)加入反應(yīng)原料(摩爾比為3:1的乙二醇和無水葡萄糖)后升高溫度至80°C，攪拌至溶液呈透明狀態(tài)。控制反應(yīng)溫度為120°c，反應(yīng)壓力為6000Pa，加入催化劑磷酸，用量為無水葡萄糖的1.3%，反應(yīng)1.2小時，利用Fehlin試劑檢測，直到葡萄糖完全反應(yīng)。待降溫到90°C，加入飽和氫氧化鈉水溶液中和至pH為8，得到透明的琥珀色粘稠液體即為粗乙二醇葡萄糖苷。
[0048](5)取PAPI 28重量份和粗乙二醇葡萄糖苷2重量份于一次性紙杯中，以1300轉(zhuǎn)/分高速攪拌5s,制成白料。
[0049](6)將黑料和白料以1300轉(zhuǎn)/分高速混合7s，其中，控制粗乙二醇葡萄糖苷與液化產(chǎn)物的質(zhì)量份數(shù)比為0.1:1，室溫條件下在474重量份玻璃板的壓蓋下發(fā)泡成型即得到聚氨酯泡沫材料。
[0050]本實施例制成的聚氨酯泡沫材料的性能參數(shù)為:彈性模量為8414.5Kpa，密度為214.54Kg/m3，熱導率為 0.048wm_1°C '
[0051]實施例3、
[0052]本發(fā)明制備聚氨酯泡沫的流程圖如圖1所示。
[0053](I)將粉碎后的玉米芯粉(80目)按固液比(質(zhì)量份)1:9的比例與質(zhì)量百分含量為1.5%的稀硫酸溶液于三角瓶中混合，在高壓鍋內(nèi)升溫至130°C，水解1.8小時。將殘渣用熱水洗至中性，濾渣干燥至恒重后加入pH為5.0的檸檬酸緩沖液中，按照850U/g玉米芯粉添加纖維素酶，于49°C下酶解23h。抽濾得經(jīng)酶解的玉米芯殘渣，干燥至恒重。
[0054](2)取158重量份的聚乙二醇400和42重量份的丙三醇放入具有攪拌、冷凝回流和溫控裝置的三口燒瓶中，然后將三口燒瓶放入145°C的油浴鍋中，加入濃度為97%的濃硫酸8重量份。當油浴鍋溫度穩(wěn)定后，加入經(jīng)粉碎后的玉米芯粉17重量份和步驟(1)得到的酶解的玉米芯殘渣33重量份，液化140min得到液化產(chǎn)物，使用流動冷水冷卻終止反應(yīng)。
[0055](3)取液化產(chǎn)物20.00重量份、硅油1.00重量份、二月桂酸二丁基錫0.80重量份和三乙胺0.60重量份置于一次性紙杯中，以1150轉(zhuǎn)/分高速攪拌40s，制成黑料。
[0056](4)加入反應(yīng)原料(摩爾比為4:1的乙二醇和無水葡萄糖)后升高溫度至80°C，攪拌至溶液呈透明狀態(tài)?？刂品磻?yīng)溫度為120°c，反應(yīng)壓力為6000Pa，加入催化劑磷酸，用量為無水葡萄糖的1.4%，反應(yīng)1.5小時，利用Fehlin試劑檢測，直到葡萄糖完全反應(yīng)。待降溫到90°C，加入飽和氫氧化鈉水溶液中和至pH為8，得到透明的琥珀色粘稠液體即為粗乙二醇葡萄糖苷。
[0057](5)取PAPI 24重量份和粗乙二醇葡萄糖苷2重量份于一次性紙杯中，以1150轉(zhuǎn)/分高速攪拌9s,制成白料。
[0058](6)將黑料和白料以1250轉(zhuǎn)/分高速混合9s，其中，控制粗乙二醇葡萄糖苷與液化產(chǎn)物的質(zhì)量份數(shù)比為0.1:1，室溫條件下在484重量份玻璃板的壓蓋下發(fā)泡成型即得到聚氨酯泡沫材料。 [0059]本實施例制成的聚氨酯泡沫材料的性能參數(shù)為:彈性模量為9179.63Kpa，密度為
299.81Kg/m3，熱導率為 0.06IwnT1O '
[0060]實施例4、
[0061]本發(fā)明制備聚氨酯泡沫的流程圖如圖1所示。
[0062](I)將粉碎后的玉米芯粉(50目)按固液比(質(zhì)量份)1:11的比例與質(zhì)量百分含量為1.4%的稀硫酸溶液于三角瓶中混合，在高壓鍋內(nèi)升溫至110°C，水解2小時。將殘渣用熱水洗至中性，濾渣干燥至恒重后加入pH為5.0的檸檬酸緩沖液中，按照800U/g玉米芯粉添加纖維素酶，于51°C下酶解22h。抽濾得經(jīng)酶解的玉米芯殘渣，干燥至恒重。
[0063](2)取162重量份的聚乙二醇400和38重量份的丙三醇放入具有攪拌、冷凝回流和溫控裝置的三口燒瓶中，然后將三口燒瓶放入150°C的油浴鍋中，加入濃度為97%的濃硫酸7重量份。當油浴鍋溫度穩(wěn)定后，加入經(jīng)粉碎后的玉米芯粉22重量份和步驟(1)得到的酶解的玉米芯殘渣28重量份，液化135min得到液化產(chǎn)物，使用流動冷水冷卻終止反應(yīng)。
[0064](3)取液化產(chǎn)物20.00重量份、硅油1.00重量份、二月桂酸二丁基錫1.20重量份和三乙胺0.20重量份置于一次性紙杯中，以1200轉(zhuǎn)/分高速攪拌30s，制成黑料。
[0065](4)加入反應(yīng)原料(摩爾比為4:1的乙二醇和無水葡萄糖)后升高溫度至80°C，攪拌至溶液呈透明狀態(tài)?？刂品磻?yīng)溫度為120°c，反應(yīng)壓力為6000Pa，加入催化劑磷酸，用量為無水葡萄糖的1.6%，反應(yīng)1.3小時，利用Fehlin試劑檢測，直到葡萄糖完全反應(yīng)。待降溫到90°C，加入飽和氫氧化鈉水溶液中和至pH為8，得到透明的琥珀色粘稠液體即為粗乙二醇葡萄糖苷。
[0066](5)取PAPI 24重量份和粗乙二醇葡萄糖苷4重量份于一次性紙杯中，以1200轉(zhuǎn)/分高速攪拌IOs,制成白料。
[0067](6)將黑料和白料以1300轉(zhuǎn)/分高速混合8s，其中，控制粗乙二醇葡萄糖苷與液化產(chǎn)物的質(zhì)量份數(shù)比為0.2:1，室溫條件下在504重量份玻璃板的壓蓋下發(fā)泡成型即得到聚氨酯泡沫材料。
[0068]本實施例制成的聚氨酯泡沫材料的性能參數(shù)為:彈性模量為5525.52Kpa，密度為
300.77Kg/m3，熱導率為 0.064wm_1°C '
[0069]實施例5、
[0070]本發(fā)明制備聚氨酯泡沫的流程圖如圖1所示。
[0071](I)將粉碎后的玉米芯粉(80目)按固液比(質(zhì)量份)1:12的比例與質(zhì)量百分含量為1.5%的稀硫酸溶液于三角瓶中混合，在高壓鍋內(nèi)升溫至130°C，水解2小時。將殘渣用熱水洗至中性，濾渣干燥至恒重后加入pH為5.0的檸檬酸緩沖液中，按照850U/g玉米芯粉添加纖維素酶，于52°C下酶解24h。抽濾得經(jīng)酶解的玉米芯殘渣，干燥至恒重。
[0072](2)取164重量份的聚乙二醇400和36重量份的丙三醇放入具有攪拌、冷凝回流和溫控裝置的三口燒瓶中，然后將三口燒瓶放入160°C的油浴鍋中，加入濃度為98%的濃硫酸8重量份。當油浴鍋溫度穩(wěn)定后，加入經(jīng)粉碎后的玉米芯粉25重量份和步驟(1)得到的酶解的玉米芯殘渣25重量份，液化150min得到液化產(chǎn)物，使用流動冷水冷卻終止反應(yīng)。
[0073](3)取液化產(chǎn)物20重量份、硅油1.2重量份、二月桂酸二丁基錫1.2重量份和三乙胺0.6重量份置于一次性紙杯中，以1300轉(zhuǎn)/分高速攪拌15s，制成黑料。
[0074](4)加入反應(yīng)原料(摩爾比為5:1的乙二醇和無水葡萄糖)后升高溫度至80°C，攪拌至溶液呈透明狀態(tài)?？刂品磻?yīng)溫度為120°c，反應(yīng)壓力為6000Pa，加入催化劑磷酸，用量為無水葡萄糖的1.7%，反應(yīng)1.5小時，利用Fehlin試劑檢測，直到葡萄糖完全反應(yīng)。待降溫到90°C，加入飽和氫氧化鈉水溶液中和至pH為8，得到透明的琥珀色粘稠液體即為粗乙二醇葡萄糖苷。
[0075](5)取PAPI 20重量份和粗乙二醇葡萄糖苷2重量份于一次性紙杯中，以1100轉(zhuǎn)/分高速攪拌15s,制成白料。
[0076](6)將黑料和白料以1100轉(zhuǎn)/分高速混合12s，其中，控制粗乙二醇葡萄糖苷與液化產(chǎn)物的質(zhì)量份數(shù)比為0.1:1，室溫條件下在444重量份玻璃板的壓蓋下發(fā)泡成型即得到聚氨酯泡沫材料。
[0077]本實施例制成的聚氨酯泡沫材料的性能參數(shù)為:彈性模量為4448.54Kpa，密度為282.33Kg/m3，熱導率為 0.06IwnT1。。'
【權(quán)利要求】
1.一種聚氨酯泡沫的制備方法，包括如下步驟: (1)玉米芯粉在稀硫酸的作用下進行水解反應(yīng)；在檸檬酸緩沖液中，所述水解反應(yīng)后的濾渣在纖維素酶的作用下進行酶解反應(yīng)，抽濾得經(jīng)酶解的玉米芯殘渣； (2)所述經(jīng)酶解的玉米芯殘渣和玉米芯粉的混合物在液化劑和濃硫酸的作用下經(jīng)液化處理得到液化產(chǎn)物；所述液化劑為聚乙二醇400和丙三醇的混合物； (3)所述液化產(chǎn)物與穩(wěn)定劑和催化劑混合后得到黑料；所述穩(wěn)定劑為硅油或聚二甲基硅氧烷，所述催化劑為二月桂酸二丁基錫與三乙胺的混合物； (4)乙二醇和無水葡萄糖在磷酸的催化作用下進行反應(yīng)得到粗乙二醇葡萄糖苷； (5)異氰酸酯與所述粗乙二醇葡萄糖苷混合后得到白料； (6)將所述白料與所述黑料在攪拌下混合得到混合物，該混合物經(jīng)發(fā)泡成型即得所述聚氨酯泡沫。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:步驟(1)中，所述玉米芯粉的粒徑為20目~80目；所述稀硫酸的質(zhì)量百分含量為1.2^1.5% ； 所述水解反應(yīng)中，所述玉米芯粉與稀硫酸的質(zhì)量份數(shù)比為1:(8~12)，所述水解反應(yīng)的溫度為11(T130°C，時間為1.5~2小時； 所述酶解反應(yīng)中，所述檸檬酸緩沖液的PH值為4.5~5.5，所述酶解反應(yīng)的溫度為48~52°C，時間為22~24小時； 所述纖維素酶的用量為75(T850U/g所述玉米芯粉。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于:步驟(2)中，所述液化劑中，所述聚乙二醇400與丙三醇的質(zhì)量份數(shù)比為(3.5~4.6):1 ;所述液化處理的溫度為130~160°C，時間為 120 ~150min。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項所述的方法，其特征在于:步驟(2)中，所述濃硫酸的質(zhì)量百分含量為97~98%，所述濃硫酸的加入量為聚乙二醇400和丙三醇混合物質(zhì)量的3 ~4% ； 所述經(jīng)酶解的玉米芯殘渣與所述玉米芯粉的質(zhì)量份數(shù)比為1:(0.3~1)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項所述的方法，其特征在于:步驟(3)中，所述液化產(chǎn)物、穩(wěn)定劑和催化劑的質(zhì)量份數(shù)比為I:(0.04~0.06):(0.05~0.09)； 所述催化劑中，二月桂酸二丁基錫與三乙胺的質(zhì)量份數(shù)比為(0.04、.06):(0.01 ~0.03)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項所述的方法，其特征在于:步驟(4)中，所述乙二醇與無水葡萄糖的摩爾份數(shù)比為(3飛):1 ;所述磷酸的用量為所述無水葡萄糖的質(zhì)量的1.3~1.7%。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項所述的方法，其特征在于:步驟(4)中，所述反應(yīng)的溫度為120~130°C，壓力為5000~6000Pa，時間為1.2~1.5小時。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項所述的方法，其特征在于:步驟(5)中，所述異氰酸酯為多苯基多亞甲基多異氰酸酯；所述異氰酸酯與粗乙二醇葡萄糖苷的質(zhì)量份數(shù)比為(5~25):1
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一項所述的方法，其特征在于:步驟(6)中，所述粗乙二醇葡萄糖苷與所述液化產(chǎn)物的質(zhì)量份數(shù)比為(0.05、.2):1。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9中任一項所述的方法，其特征在于:步驟(6)中，所述混合物在1100~1300轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速下攪拌7~12秒。
【文檔編號】C08G18/65GK103833949SQ201210488345
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2012年11月26日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月26日
【發(fā)明者】李棟, 徐潔, 汪立君, 周宇光, 魏青 申請人:中國農(nóng)業(yè)大學