聚氨酯泡沫具有密度低、抗压性高、保温隔热性能优异等特点,广泛的应用于各个行业,但是传统的聚氨酯泡沫一般是由异氰酸酯和石油基多元醇聚合而成,随着石油资源的匮乏,聚氨酯泡沫的可再生性逐渐引起研究者关注。生物质基聚氨酯泡沫是将生物质作为原料制备的一种可再生聚氨酯泡沫,可以缓解聚氨酯可再生问题。本项目探究了柠檬酸发酵废弃物(CAFW)制备硬质聚氨酯泡沫(RPUF)的具体方法,并对其进行了增强改性,最终获得了一种性能良好的生物质基聚氨酯泡沫。为解决聚氨酯泡沫和石油基多元醇的不可再生问题,提高废弃生物质的利用率。本项目通过表征聚氨酯泡沫的表观密度,抗压性能,红外谱图,热稳定性等,确定了异氰酸酯、发泡剂水,稳泡剂AK-158,催化剂,增强剂等发泡助剂在聚氨酯泡沫制备工艺中的最适加入量及对性能的影响,证明了柠檬酸渣可以全替代石油基多元醇与异氰酸酯交联反应制备性能优异的可再生聚氨酯泡沫,并通过单因素法探究得最佳工艺如下:每100份柠檬酸渣作为原料合成聚氨酯泡沫,异氰酸酯的最适添加量为180份,发泡剂水的最适加入量为3份,催化剂确定为辛酸亚锡,最适加入量为2份,稳泡剂AK-158最适加入量为2.5份。此时可以做到泡沫的最佳密度为136.32 kg/m3,最佳抗压强度为127.42 kpa。同时探究了醇类、胺类、酯类增强剂对聚氨酯泡沫性能的改性效果,三类增强剂中,最优为醇类增强剂中的丙三醇,引入后体系的密度降低至74.95 kg/m3,最佳抗压强度为 149.51 kpa。此外,为了增强柠檬酸渣的羟基官能团的含量,本项目研究了不同的预处理方法改性柠檬酸渣,通过比较液化预处理和碱化预处理结果,发现液化改性效果更佳,且可控性更强。通过单因素法表征改性后的柠檬酸渣的羟值、酸值、黏度等性能,确定了液化改性过程的温度,时间,液化溶剂成分比例,催化剂的加入量等最适预处理改性条件,最终得到改性后的柠檬酸渣羟值范围在500-600 mgKOH/g。并通过表征泡沫各项性能,确定改性预处理的柠檬酸渣制备聚氨酯泡沫的最适工艺条件,结果显示液化预处理后的柠檬酸渣制备聚氨酯泡沫的最适工艺为:每100份液化预处理的原材料,加入180份多亚甲基多苯基多异氰酸酯PAPI,2.5份催化剂辛酸亚锡,5份发泡剂水,5份稳泡剂AK-158,此时得到的聚氨酯泡沫密度在泡沫的密度在76.00 kg/m3左右,抗压强度在900-1000 kpa之间,结果表明预处理改性后的柠檬酸渣制备的聚氨酯泡沫性能得到改善,具有更强的抗压强度,和更低的密度,但成本会增加。本项目通过探究柠檬酸渣基硬质聚氨酯泡沫的合成工艺,发现柠檬酸渣可以作为合成聚氨酯泡沫的原料,制备出性能良好的硬质聚氨酯泡沫。柠檬酸渣基聚氨酯泡沫,不仅可以解决聚氨酯泡沫的不可再生问题,也提高了生物质废弃物柠檬酸渣的利用率,为资源化利用废弃生物质提供了新的方向。