Page 110 - 《精细化工》2022年第2期

·314· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 39 卷

中的应用也得到了广泛的研究，例如：聚乙烯醇 得到 QL 溶液。最后，将制得的 QL 溶液在40 ℃
(PVA)/ZnO [12] 、聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)/ZnO [13] 下经冷冻干燥去除未反应的 3-氯-2-羟丙基-三甲基
和聚氨酯(PU)/ZnO [14-15] 等。因此，ZnO 作为木质素/ 氯化铵，再用去离子水洗涤除去氢氧化钠和氯化钠，
无机复合材料的候选材料将有很大的研究前景。 在 60 ℃下烘干得到 QL 粉末。其合成路线如下所示。

本文选用一种简单的原位合成方法，用于可控
制备花状木质素@ZnO 复合材料并用作高分子材料
抗紫外吸收剂。对所制备的季铵化碱木质素（QL）
@ZnO 复合材料的微观形貌和结构进行了表征。对
掺杂了 QL@ZnO 的光固化型水性聚氨酯高分子染
料（URPD）复合材料的抗紫外线性能进行研究。旨
在为 QL@ZnO 复合材料在纺织、涂料、高分子材料
中的应用提供一种有价值的途径。

1 实验部分

1.1 试剂与仪器
1.2.2 ZnO、QL@ZnO 的制备
异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI，质量分数 99%），
将 1.1 g Zn(Ac) 2 溶解到 50 mL 去离子水中，将
成都化夏试剂有限公司；聚乙二醇 1000（PEG1000，
2.0 g 氢氧化钠溶解到 50 mL 去离子水中，然后将氢
CP）、二月桂酸二丁基锡（DBTDL，CP）、1,4-丁二
醇（BDO，CP）、2,2-二羟甲基丁酸（DMBA，CP）、 氧化钠溶液缓慢加入到 Zn(Ac) 2 溶液中，在 90 ℃下
水热反应 4 h。反应结束后冷却至室温，用质量分数
3-氯-2-羟丙基-三甲基氯化铵（质量分数约 65%的水
20%的 H 2 SO 4 调节 pH 至 7.5 静置 2 h，然后离心，
溶液）、丙酮（AR）、氢氧化钠（AR），国药集团化
学试剂有限公司；季戊四醇三丙烯酸酯（PETA）、 用去离子水洗涤沉淀；再离心，用去离子水洗涤 2~3
4-丙烯酰吗啉（稀释剂）、无水醋酸锌〔Zn(Ac) 2 ，质 次，低温烘干即得 ZnO 粉末。
量分数 99.5%〕，北京伊诺凯科技有限公司；分散红 将 1.1 g Zn(Ac) 2 溶解到 50 mL 去离子水中，将
60（DR60），菲诺染料化工有限公司；2-羟基-2-甲 2.0 g 氢氧化钠和 0.4 g QL 溶解到 50 mL 去离子水
基-1-苯基-1-丙酮（光引发剂，AR），上海泰坦科技 中，然后将 QL 溶液缓慢加入到 Zn(Ac) 2 溶液中，在
股份有限公司；印花涂料增稠剂（C-1114），广东中 90 ℃下水热反应 4 h。反应结束后冷却至室温，用
联邦精细化工有限公司。 质量分数 20%的 H 2 SO 4 调节 pH 至 7.5，静置 2 h，
Nicolet iS 10 型傅里叶变换红外光谱仪，美国 然后离心，用去离子水洗涤沉淀；再离心，用去离
Thermo Fisher Scientific 公司；UV-2600 型紫外-可见 子水洗涤 2~3 次，低温烘干即得到 QL@ZnO 粉末。
分光光度计，岛津仪器（苏州）有限公司；Q200 型 其制备示意图见图 1。
差示扫描量热仪，美国 TA 仪器有限公司；Waters
1525 型高效液相色谱仪，美国 Waters 公司；YB571B
型染色摩擦牢度仪、YG(B)912E 型纺织品防紫外性
能测试仪，温州大荣纺织仪器有限公司；SW-8 耐水
洗牢度试验机，宁波纺织仪器厂；RD-1 型紫外光固化
机，保定荣达电子设备有限公司；Advance Ⅲ 400 MHz
核磁共振波谱仪，德国布鲁克 AXS 有限公司；SU 15
型扫描电子显微镜，日本日立公司。
1.2 方法
1.2.1 QL 的制备
先将 36.10 g 木质素溶解在 200 mL 氢氧化钠水
溶液（质量分数 20%）中，然后将 30.05 g 3-氯-2-
羟丙基-三甲基氯化铵溶解在 100 mL 蒸馏水中。搅

拌下，将 3-氯-2-羟丙基-三甲基氯化铵溶液通过蠕动 图 1 ZnO 和 QL@ZnO 的制备流程示意图
泵以约 5 mL/min 速度滴加到上述木质素溶液中。约 Fig. 1 Preparation flow chart of ZnO and QL@ZnO

15 min 后，将 16 mL 氢氧化钠水溶液（质量分数 1.2.3 URPD 的制备
20%）加入上述木质素溶液中，在 85 ℃下搅拌 4 h 将 6.0 g IPDI 和 9.0 g PEG1000 混合后加入