本发明涉及有机化工技术领域，特别涉及一种橡胶材料功能修饰用高分散改性木质素的制备，还涉及改性木质素的应用。
背景技术：
木质素是地球仅次于纤维素的可再生资源，据估算，全球总产量可达500亿吨每年。在生产过程中，常作为废弃物被排放到环境中，造成环境污染，若能以其替代化石类材料的应用，既能改善生态环境，又可延缓化石资源日渐紧缺带来的危机。
木质素作为天然高分子聚合物，其分子结构复杂，具有芳香基、酚羟基、醇羟基、双键等活性基团，同时其比表面积较大，可广泛的替代炭黑作为补强剂填充橡胶。与炭黑填充橡胶材料相比，木质素能实现高含量填充，且填充后密度小，光泽度高，耐磨性好，耐屈挠性增强等优点。木质素细微颗粒表面复杂的极性基团，一方面使其相互之间形成氢键吸附在一起，难以分散，另一方面极性较强，与非极性橡胶的相容性较差，很难通过传统混炼方式有效分散在非极性橡胶中，限制其应用领域。
故急需一种可降低木质素表面极性，提高与非极性橡胶相容性，提高分散效果的改性方法，制备出一种用于橡胶材料功能修饰的高分散改性木质素。
技术实现要素：
鉴于以上问题，本发明提供了一种可降低木质素表面极性，提高与非极性橡胶相容性，提高分散效果的改性方法，制备出一种用于橡胶材料功能修饰的高分散改性木质素。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
本发明中一种高分散改性木质素的制备方法，包括以下步骤：
s1：先将造纸制浆黑液加入反应器后，在70～90℃的温度下，加入烷氧基给予体，反应1.0～1.5h；
s2：往步骤s1的反应体系中加入长链脂肪酸，在100～105℃下反应1.0～3.0h；
s3：保温，干燥；
s4：将干燥得到的粉状物料放入在高速搅拌机中，在100～105℃下高速搅拌1～2h；
s5：降温，出料，所得粉体即为改性木质素。
所使用各原料重量配比为，造纸制浆黑液：烷氧基给予体：长链脂肪酸＝100:1～30:1～20。
所述烷氧基给予体为甲醛与聚乙二醇的混合物，所述甲醛：聚乙二醇其重量配比为10:1～10，所述聚乙二醇是peg200、peg400、peg600、peg800中的一种或多种组合。
所述长链脂肪酸为饱和或不饱和的烷基链长度从c2到c30的脂肪酸中的一种或多种。
所述干燥采用喷雾干燥方式，所述喷雾干燥方式中的进口温度110～160℃，出口温度为90～110℃。
所述高速搅拌的转速设为1000～1500rpm。
所述的高分散改性木质素在制备丁苯橡胶中的应用。
利用高分散改性木质素制备丁苯橡胶，各原料重量配比：丁苯橡胶100份，改性木质素1～80份，氧化锌2～5份，硬脂酸1～3份，防老剂1～3份，硫黄1～2份，促进剂1～4份。
所述丁苯橡胶为溶聚丁苯、乳聚丁苯、充油丁苯中的一种，所述氧化锌为间接法制备的，所述防老剂为喹啉类防老剂或对苯二胺类防老剂中的一种或多种，所述硫黄为可溶性硫黄，所述促进剂为二苯胍、n-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺、n-氧二亚乙基-2-苯并噻唑次磺酰胺、n,n-二环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺中的一种或多种。
本发明的优点和有益效果在于：提供一种可降低木质素表面极性，提高与非极性橡胶相容性，提高分散效果的改性方法，制备出一种用于橡胶材料功能修饰的高分散改性木质素。实验中所用木质素为造纸制浆黑液，无需预处理，减少加工环节，降低能耗，加入烷氧基给予体对黑液进行羟甲基化改性，降低酚羟基的极性，再加入长链脂肪酸，通过极性吸引对木质素进行包覆，隔离，降低木质素粒子间相互粘合，提高改性木质素产品的分散性能，喷雾干燥后，通过搅拌加热，使部分羧酸基团与羟甲基发生酯化，进一步降低木质素表面极性；所制备的改性木质素具有良好的分散性，表面极性小，与橡胶相容性佳，主要用于非极性橡胶的填充，能提高橡胶的强度和韧性，起到补强作用；整个制备过程不会出现木质素絮凝、沉降等工艺步骤，生产过程无“三废”，因此制备过程清洁环保；整个生产工艺简单，原料易得，反应温和，无高温高压，均为常规设备，安全高效。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例1.
(1)先取造纸制浆黑液100份，加入反应器后，搅拌并升温至85℃，加入烷氧基给予体30份，搅拌并反应1.5h，其中烷氧基给予体重量配比为甲醛：peg400＝10：5；
(2)往步骤(1)的反应体系中加入硬脂酸5份，将温度升至100℃，搅拌并反应1.5h，此过程使用冷凝回流装置进行冷却回流；
(3)将反应后的液体产品以适当的流量进入喷雾干燥器，进行喷雾干燥，喷雾塔的进口温度为150℃，出口温度100℃，得到粉状物料；
(4)将干燥得到的粉状物料放入在高速搅拌机中，在105℃、1300rpm下搅拌2h；
(5)降温至40℃，停止搅拌，出料，所得粉体即为所述的改性木质素。
(6)取70份改性木质素，称取溶聚丁苯橡胶100份，氧化锌3份，硬脂酸1份，2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉1份，n-(1,3-二甲基丁基)-n’-苯基对苯二胺1份，可溶性硫黄1.5份，二苯胍2份，n-氧二亚乙基-2-苯并噻唑次磺酰胺1.5份，通过密炼机进行共混，开炼机压片，在160℃的平板硫化机中模压硫化6min后，取出，得到改性木质素填充丁苯橡胶硫化胶，其拉伸强度为17.5mpa，扯断伸长率为367％，300％模量为14.9mpa，硬度为67，与相同条件下未改性木质素填充丁苯橡胶硫化胶性能相比，除硬度未发生变化为，分别提高了38.9％、12.2％、29.6％。
实施例2.
(1)先取造纸制浆黑液100份，加入反应器后，搅拌并升温至90℃，加入烷氧基给予体15份，搅拌并反应1.5h，其中烷氧基给予体重量配比为甲醛：peg400＝10：2；
(2)往步骤(1)的反应体系中加入花生酸10份，将温度升至105℃，搅拌并反应1.0h，此过程需使用冷凝回流装置进行冷却回流；
(3)将反应后的液体产品以适当的流量进入喷雾干燥器，进行喷雾干燥，喷雾塔的进口温度为160℃，出口温度110℃，得到粉状物料；
(4)将干燥得到的粉状物料放入在高速搅拌机中，在100℃、1000rpm下搅拌1h；
(5)降温至40℃，停止搅拌，出料，所得粉体即为所述的改性木质素。
(6)取60份改性木质素，称取乳聚丁苯橡胶100份，氧化锌5份，硬脂酸1份，2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉1.5份，n-异丙基-n’-苯基对苯二胺1份，可溶性硫黄1.6份，二苯胍1.5份，n-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺1.5份，通过密炼机进行共混，开炼机压延下片，在160℃的平板硫化机中模压硫化6min后，取出，得到改性木质素填充丁苯橡胶硫化胶，其拉伸强度为16.4mpa，扯断伸长率为335％，300％模量为15.7mpa，与相同条件下未改性木质素填充丁苯橡胶硫化胶性能相比，除硬度未发生变化为，分别提高了33.3％、33.1％、7.4％。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。