| 丁坤,李彩秀,柴志恒,史昌蓉,安亮亮,刘玉新.基于点击化学的超支化木质素合成及其在聚乙烯醇水凝胶中的应用研究[J].中国造纸,2026,45(10):190-198 |
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| 基于点击化学的超支化木质素合成及其在聚乙烯醇水凝胶中的应用研究 |
| Synthesis of Hyperbranched Lignin Based on Click Chemistry and Its Application in PVA Hydrogel |
| 收稿日期：2026-04-16 修订日期：2026-04-26 |
| DOI：10.11980/j.issn.0254-508X.2026.10.020 |
| 关键词: 硫酸盐木质素 点击化学 超支化 PVA-硼砂水凝胶 自愈合 |
| Key Words:kraft lignin click chemistry hyperbranched PVA-borax hydrogel self-healing |
| 基金项目:国家自然科学基金地区项目 22568026国家自然科学基金青年项目 32501597云南省教育厅可降解塑料工程研究中心 KKPU202205001国家自然科学基金地区项目（22568026）；国家自然科学基金青年项目（32501597）；云南省教育厅可降解塑料工程研究中心（KKPU202205001）。 |
| 作者 | 单位 | 邮编 | | 丁坤* | 1昆明理工大学化学工程学院,云南昆明,650500 | 650500 | | 李彩秀 | 1昆明理工大学化学工程学院,云南昆明,650500 | 650500 | | 柴志恒 | 1昆明理工大学化学工程学院,云南昆明,650500 | 650500 | | 史昌蓉 | 1昆明理工大学化学工程学院,云南昆明,650500
2云南省教育厅可降解塑料工程研究中心,云南昆明,650000 | 650000 | | 安亮亮* | 1昆明理工大学化学工程学院,云南昆明,650500
2云南省教育厅可降解塑料工程研究中心,云南昆明,650000 | 650000 | | 刘玉新* | 1昆明理工大学化学工程学院,云南昆明,650500
2云南省教育厅可降解塑料工程研究中心,云南昆明,650000 | 650000 |
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| 摘要:针对工业硫酸盐木质素（KL）在聚乙烯醇（PVA）基水凝胶中的相容性差及空间位阻大的问题，本研究以KL为原料，通过醚化结合巯基-烯点击化学策略，制备了超支化、富含脂肪族羟基的改性木质素（TEL），并将其应用于PVA-硼砂超分子水凝胶中，并利用光谱及色谱技术进行表征。结果表明，改性后KL中的酚羟基完全转化为高活性脂肪族羟基（含量达3.44 mmol/g），分子质量显著增加。TEL作为交联剂，在PVA-硼砂超分子水凝胶中相容性优异，有效提升了凝胶网络密度，使水凝胶平衡溶胀率降至9.63 g/g；同时破坏了PVA结晶，赋予水凝膜优异的柔韧性及瞬间自愈合能力。 |
| Abstract:To address the issues of poor compatibility and significant steric hindrance associated with industrial kraft lignin (KL) in polyvinyl alcohol (PVA)-based hydrogels, this study utilized KL as a raw material to synthesize a hyperbranched, aliphatic hydroxyl-rich modified lignin (TEL) via an etherification process combined with thiol-ene click chemistry. This modified lignin was subsequently incorporated into PVA-borax supramolecular hydrogels, and characterized using spectroscopic and chromatographic techniques. The results revealed that the modification completely converted the phenolic hydroxyl groups in KL into highly reactive aliphatic hydroxyl groups (reaching a content of 3.44 mmol/g) and significantly increased the molecular mass. Acting as a crosslinker, TEL demonstrated excellent compatibility within the PVA-borax supramolecular hydrogel matrix, it effectively increased the network density—reducing the equilibrium swelling ratio to 9.63 g/g—while disrupting PVA crystallization, thereby imparting superior flexibility and instantaneous self-healing capabilities to the hydrogel. |
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