可制备透明紫外阻隔膜的可聚合木质素的研究

作为制浆造纸业的副产物,由于溶解性太差,工业木质素在大规模、增值利用方面一直面临巨大挑战。本文中,通过10-十一碳烯酰氯（11ene）与脱碱木质素（DAL）的羟基进行酯化反应,合成了三种具有不同取代度的可聚合物木质素（DAL-11ene-1、DAL-11ene-2和DAL-11ene-3）。通过1H NMR、FTIR和UV-vis吸收光谱对其结构进行了表征。通过31P NMR测定了羟基取代度。研究发现,引入取代基后三种目标产物在商用丙烯酸酯单体HDDA中的溶解性均获得不同程度的改善,其中取代度最高的DAL-11ene-3在HDDA中的添加量可以达到10 wt%。将DAL-11ene-3以1–5 wt%的比例掺入预聚物配方中,经光固化制备了五种聚合物薄膜（DLE1–DLE5）,对其紫外阻隔性能、光稳定性、热稳定性、表明形貌进行了研究。结果表明,五种薄膜均表现出优异的紫外阻隔性能,能阻挡所有UVC和UVB光以及大部分UVA光,其中掺入量最高的DLE5膜的紫外阻隔效果最好,可以阻挡超过95%的UVA光并且具有较好的光稳定性。此外,五种薄膜在可见光区具有很高的透过率。进一步地,将预聚物键合到烷基化的玻璃基底上,制备了五种相应的玻璃涂层（DLE1-DALE5）,并对其表面润湿性和机械性能进行了评价。玻璃基底上的聚合物涂层表现出更高的硬度和模量以及更疏水的性能。这项工作提出了一种可行的方案来实现木质素的增值利用并有望应用于生活中的各类防紫外薄膜或涂层。