《表4 不同木质素质量分数聚氨酯薄膜的拉伸强度和断裂伸长率》

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《酶解秸秆残渣中木质素的提取及应用》

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注：按照异氰酸根指数R=1.5来改变木质素和聚己内酯二醇的量，木质素的质量分数为木质素质量占异氰酸酯、聚己内酯二醇、木质素总质量的百分比。

考察不同木质素质量分数对聚氨酯薄膜性质的影响情况。图2a～e为不同木质素用量制备得到的聚氨酯薄膜的SEM图。从图中可以看到，当木质素质量分数从20%增加至30%时，聚氨酯薄膜的表面光滑平整，表明木质素很好地分散至聚氨酯薄膜中；但是当木质素质量分数进一步增加至33%时，聚氨酯薄膜表面出现了明显的木质素颗粒，说明体系中木质素量达到饱和。另外，木质素在聚氨酯薄膜中有两种作用：一是作为增强体提供高模量；二是作为多羟基原料、交联剂以及固化剂。因此，木质素的添加对聚氨酯薄膜的力学性能有着较大影响。表4为不同木质素质量分数制备的聚氨酯薄膜力学性能测试结果，通过数据对比可以发现，随着木质素的加入，反应物分子间的交联程度增加，木质素提供高模量，聚氨酯薄膜的拉伸强度由木质素质量分数20%时的17.5 MPa逐步提升至木质素质量分数30%时的24.5 MPa；但是随着交联度的增加，再加上木质素分子本身三维网状刚性结构的引入，聚氨酯薄膜中的网络结构逐渐趋于紧密难以移动，导致薄膜的断裂伸长率由木质素质量分数20%时的303%降低至木质素质量分数30%时的180%。木质素天然高分子具有较好的环境相容性，随着质量分数增加会提高聚氨酯材料的降解率，但木质素分子较大，结构复杂，无法显著提高降解性能，另外木质素质量分数增加到一定程度会导致部分木质素团聚，团聚所造成的不相容性与高木质素含量提供的高交联度以及高模量相互抵消，导致拉伸强度变化并非是线性的。当木质素质量分数为33%时，聚氨酯薄膜中木质素达到饱和后木质素颗粒发生团聚，导致力学强度下降。综合考虑薄膜的拉伸强度和断裂伸长率两个性能指标，最终确定27%作为较佳的木质素质量分数，此时制备薄膜的拉伸强度和断裂伸长率分别为24.0 MPa和224%。