综述：生物质聚氨酯的合成及其性能

这篇综述系统阐述了生物质聚氨酯(PU)的合成路径与性能特点，重点探讨了以植物油、木质素、糖类和松香等可再生资源制备生物基多元醇、非异氰酸酯(NIPU)及链延长剂的技术进展。文章对比了传统石油基PU与生物基PU在环保性、机械性能和成本上的差异，并指出NIPU通过环状碳酸酯与多胺的聚合反应可避免使用剧毒异氰酸酯，但其力学性能仍需优化。综述为绿色高分子材料的开发提供了重要参考。

　　

生物质聚氨酯的合成路径革新

聚氨酯(PU)作为全球第六大聚合物，其传统合成依赖石油衍生的异氰酸酯和多元醇。随着化石燃料枯竭，生物质资源如植物油、木质素等成为制备PU的关键替代原料。

植物油多元醇的制备突破

植物油通过环氧化、氢甲酰化等反应将碳碳双键转化为羟基。例如，蓖麻油因天然含羟基可直接作为多元醇，而大豆油需通过环氧大豆油(ESO)与聚乙二醇(PEG)开环反应生成多元醇(羟基值达127 mg KOH/g)。橡胶籽油经Rh(CO)₂催化氢甲酰化制得的多元醇，与二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)聚合后黏附力优于商业环氧树脂。

木质素的高值化利用策略

木质素通过羟甲基化、去甲基化等改性提升反应活性。甘蔗渣木质素经去甲基化后羟基含量提升36.5%，合成的PU胶黏剂拉伸强度显著提高。酚化木质素与四氢呋喃多元醇混合，可增强薄膜的热机械性能。

非异氰酸酯聚氨酯(NIPU)的绿色合成

NIPU通过环状碳酸酯与多胺的加成反应制备，避免使用剧毒光气。亚麻籽油环氧化后与CO₂反应生成环状碳酸酯，再与异佛尔酮二胺聚合得到玻璃化温度达44°C的薄膜。木质素水解油(LHO)经环氧化和CO₂固化后，弯曲模量达4.5 GPa，性能优于传统环氧树脂。

挑战与未来方向

生物基PU目前面临原料异质性、成本高昂等问题。NIPU虽具环保优势，但机械性能仍逊于传统PU。未来需开发高效催化剂，优化环状碳酸酯合成工艺，并通过政策支持推动产业化。

结语

生物质PU的研发为高分子材料绿色转型提供了可行路径，其性能定制化和应用多元化将成为研究重点。