新規の三元深部共溶媒中のリグニンの効率的な溶解とポリウレタンへのその応用

新規三元深いユートテクチック溶媒（DESS）は、リグニンを含むリグニンポリウレタンフォーム（LRPUF）を合成するためにリグニンを効率的に溶解するように設計されました。これらの三元デスは、グリセロール（GLY）とポリエチレングリコール（PEG -400）の2つの水素結合ドナー、2つの水素結合ドナー、塩化コリン（CHCL）によって構成されました。サンプルDES-2（CHCL：GLY：PEG-400 = 1：2：2）におけるリグニンの最大溶解度は、水素結合が主要な駆動力であるため、60°Cで最大66.70 g/100 g溶媒が可能になります。これは、最大の水素結合塩基性パラメーターβ値と結晶ピークの消失によって確認されました。リグニンの主な構造は、DES-2の溶解後に変化しませんでした。再生リグニンのフェノール性および総ヒドロキシル基の含有量は増加し、平均分子量と多分散性が減少し、これらの三元デスのリグニンの溶解と再生がより均一になることを示しています。再生されたリグニンは、LRPUF合成のポリオールに部分的に置き換えられ、リグニン置換速度は良好な機械的特性で最大58.6％でした。調査結果は、デスにおけるリグニンの効率的な溶解と、高度にLRPUFを合成するための理解に追加されます。

Novel ternary deep eutectic solvents (DESs) were designed to efficiently dissolve the lignin for synthesizing the lignin-containing rigid polyurethane foam (LRPUF). These ternary DESs were constituted by choline chloride (ChCl), two hydrogen bond donors - glycerol (Gly) and polyethylene glycol (PEG-400). The maximum solubility of lignin in the sample DES-2 (ChCl:Gly:PEG-400 = 1:2:2) could up to 66.70 g/100 g solvent at 60 °C due to the hydrogen bonds are the main driving force, which was confirmed by the largest hydrogen bond basicity parameter β value and disappearance of crystalline peak. The main structure of the lignin did not change after dissolution in DES-2. The content of phenolic and total hydroxyl groups of the regenerated lignin increased, with reduction in their average molecular weights and polydispersity, indicating that the dissolution and regeneration of lignin in these ternary DESs can make it more homogeneous. The regenerated lignin was partially replacing for polyols in the LRPUF synthesis, the lignin replacement rate could up to 58.6% with good mechanical properties. The findings add to our understanding for efficient dissolution of lignin in DESs and for synthesizing the highly LRPUF.