CN102361914A - 木素衍生物，包含该衍生物的成形体以及由该成形体制成的碳纤维 - Google Patents
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Abstract
提出了由木素制得的具有经验式L(OH)z的木素衍生物，其中L为无羟基的木素，OH为键合于L的自由羟基，和z表示100％的键合于L的自由羟基，所述木素衍生物的特征在于，在该木素衍生物中x≥0.1％的键合于L的自由羟基采用借助于酯、醚或氨基甲酸酯基团键合于L的二价残基Rx衍生化，y≥0.1％的键合于L的自由羟基采用借助于酯、醚或氨基甲酸酯基团键合于L的单价残基Ry衍生化，x+y＝100％，和z＝0％。另外，提出了包含该木素衍生物的成形体。该成形体可以表现为纤维例如用于制备碳纤维的前体纤维的形式。最后，提出了由上述前体纤维制得的碳纤维。
Description
本发明涉及木素衍生物，包含该衍生物的成形体以及由该成形体制成的碳纤维。
木素衍生物是已知的。US 3,519,581描述了这样的方法，其中使溶解于溶剂中的木素与有机多异氰酸酯反应。由于所得木素衍生物中含有的多异氰酸酯，US 3,519,581中所述的木素衍生物存在热固性特征。
本发明目的由此在于提供可热塑性加工的、形成单丝的木素衍生物。
该目的采用由具有经验式(1)的木素衍生物得以实现，
L(OH)z (1)
其中
L为无羟基的木素，
OH为键合于L的自由羟基，和
z表示100％的键合于L的自由羟基，
该木素衍生物的特征在于，在该木素衍生物中x≥0.1％的键合于L的自由羟基采用借助于酯、醚或氨基甲酸酯基团键合于L的二价残基Rx衍生化，y≥0.1％的键合于L的自由羟基采用借助于酯、醚或氨基甲酸酯基团键合于L的单价残基Ry衍生化，
x+y＝100％，和
z＝0％。
关于由此制备的木素的羟基，本发明的木素衍生物由此完全被单价和二价残基衍生化。在本发明的上下文中，这意味着在红外光谱中，位于大约3000cm-1到大约3500cm-1范围内的典型木素OH带在测量精度下不再可检测。
在本发明木素衍生物中，二价残基与L之间的键的化学形式独立于单价残基与L之间的键的化学形式。这意味着，
-如果二价残基借助于酯基团键合于L，单价残基可以也借助于酯基团或者借助于醚基团或氨基甲酸酯基团键合于L，
-如果二价残基借助于醚基团键合于L，单价残基可以也借助于醚基团或者借助于酯基团或氨基甲酸酯基团键合于L，
-如果二价残基借助于氨基甲酸酯基团键合于L，单价残基可以也借助于氨基甲酸酯基团或者借助于酯基团或醚基团键合于L。
本发明木素衍生物可以热塑性地加工且形成单丝。另外，在一些实施方案中如在其中二价残基Rx来自于低聚物如低聚酯或低聚聚氨酯的且将在下面更详细描述的那些实施方案中，本发明木素衍生物是部分弹性的。
本发明木素衍生物优选地具有范围为-30℃到200℃、特别优选范围为-10℃到170℃的玻璃化转变温度Tg。
在另一优选实施方案中，本发明木素衍生物具有至少10,000g/mol且特别优选至少20,000g/mol的重均分子量。对于上限，优选从大约80,000g/mol到大约150,000g/mol的范围。
进一步优选地，在本发明木素衍生物中，x位于范围从1％到99％且y位于范围从99％到1％，由此特别优选x范围为10％到90％且y范围为90％到10％，且特别优选x范围为20％到80％且y范围为80％到20％，但是在所有情形下条件是x+y＝100％。
在本发明木素衍生物的另一优选实施方案中，二价残基Rx衍生自包括优选具有两个官能团的化合物，这两个官能团借助于酯、醚或氨基甲酸酯基团主要键合于L，由此形成木素衍生物。由此所述两个官能团优选为端基，这意味着该官能团在α，ω-位键合于二价残基Rx衍生自其中的化合物。
在本发明木素衍生物的另一优选实施方案中，二价残基Rx衍生自包括、优选具有两个相同官能团的化合物，这两个官能团借助于酯、醚或氨基甲酸酯基团主要键合于L，由此形成木素衍生物。由此术语“主要”表示超过50％的所述两个相同官能团借助于酯、醚或氨基甲酸酯基团键合于L。另外，所述两个相同官能团优选为端基，这意味着该官能团在α，ω-位键合于二价残基Rx衍生自其中的化合物。
在本发明木素衍生物的特别优选实施方案中，至少20％、甚至更优选至少60％的所述两个相同官能团借助于酯、醚或氨基甲酸酯基团键合于L。由此，所述两个相同官能团优选为端基，这意味着该官能团在α，ω-位键合于二价残基Rx衍生自其中的化合物。
在本发明木素衍生物的另一优选实施方案中，二价残基Rx来自于二羧酸，特别优选来自活化的二羧酸如来自于二酰氯，其中该二羧酸或二酰氯的至少一个羧酸基团或至少一个酰氯基团借助于酯基团键合于L。特别优选地，该二羧酸或二酰氯的两个活化羧酸基团或两个酰氯基团均借助于酯基团键合于L。由此该二羧酸可以选自
-具有通式HOOC-(CH2)n-COOH的饱和脂肪族二羧酸，其中n值范围可以为1-20以及1到20之间的任意值，
-不饱和脂肪族二羧酸，
-具有脂肪族和/或芳族侧基的脂肪族羧酸，和
-芳族二羧酸如苯二甲酸。
在本发明木素的另一优选实施方案中，二价残基Rx来自于具有两个优选活化的羧酸端基的低聚酯，其中该低聚酯的至少一个羧酸端基借助于酯基团键合于L。优选地，该低聚酯的两个羧酸端基借助于酯基团各自键合于L。由此该低聚酯可以通过下列的缩合来制备
-脂肪族二羧酸与脂肪族二醇，
-芳族二羧酸与脂肪族二醇，
-脂肪族二羧酸与芳族二醇，和
-芳族二羧酸与芳族二醇。
另外，上述单体类型的脂肪族和芳族代表物的混合物可以用于制备低聚酯。特别优选地，采用由脂肪族或芳族二羧酸与脂肪族二醇制得的缩合物。具有2-18个碳原子的饱和或不饱和α，ω-二醇或芳族二醇如对苯二酚或4，4’-二羟基，1，1’-联苯可以用作二醇用于该低聚酯。也可以采用支化二醇来制备低聚酯。也可以采用低聚醚二醇或聚酯二醇以及低聚醚二醇或聚醚二醇作为二醇。上述二羧酸可以用作二羧酸。该低聚酯中二羧酸与二醇的摩尔比范围优选地位于1-2，更优选地范围为1.1-1.9。
在本发明木素衍生物的另一优选实施方案中，二价残基Rx来自于二异氰酸酯，其中该二异氰酸酯的至少一个异氰酸酯基团借助于氨基甲酸酯基团键合于L。优选地，该二异氰酸酯的两个异氰酸酯基团借助于氨基甲酸酯基团键合于L。由此，该二异氰酸酯可以选自
-具有通式O＝C＝N-(CH2)n-N＝C＝O的饱和脂肪族二异氰酸酯，其中n值范围可以为2-18以及2到18之间的任意值，
-支化二异氰酸酯，
-环状饱和或部分不饱和二异氰酸酯如异佛尔酮二异氰酸酯，或
-芳族二异氰酸酯如TDI、即2，4-甲苯二异氰酸酯或MDI、即4，4’-亚甲基-双-(苯基异氰酸酯)。
异氰酸酯基团也可以具有保护基团如来自脂肪族或芳族醇、酰胺或硫醇的保护基团。
在本发明木素衍生物的另一优选实施方案中，二价残基Rx来自于具有两个异氰酸酯端基的低聚聚氨酯，其中该低聚聚氨酯的至少一个异氰酸酯端基借助于氨基甲酸酯基团键合于L。由此，上述二异氰酸酯和二醇可以用于该低聚聚氨酯的制备。二异氰酸酯与二醇的摩尔比范围优选地位于1-2，更优选地范围为1.1-1.9。
在本发明木素衍生物的另一优选实施方案中，单价残基Ry来自于优选活化的单羧酸如来自于单酰氯，或者来自于单异氰酸酯，优选地，该活化的单羧酸借助于酯基团键合于L，或者该单异氰酸酯借助于氨基甲酸酯基团键合于L，且其中该活化的单羧酸也可以作为酸酐使用。由此，该单羧酸可以选自
-具有通式CH3-(CH2)n-COOH的线性饱和脂肪族单羧酸，其中n值范围可以为0-21以及0到21之间的任意值，
-支化饱和脂肪族羧酸，其中可以例如通过异丙基、异丁基或叔丁基来实现支化，
-不饱和脂肪族单单羧酸，如在脂肪族残基中具有一个或多个双键的单羧酸，如丙烯酸、甲基丙烯酸或丁烯酸，
-具有可以由一个或多个环构成的脂肪族或芳脂族残基的单羧酸，其中每个环的环大小可以位于4到8个环原子之间，其中环原子全为C原子或是C原子与杂原子如O、S、N和P的组合，且其中环可以通过单键、双键或三键连在一起，或者以稠合(annelate)形式或两种键合形式存在，如苯基、肉桂酸酯、(1，2)-萘基、蒽基、菲基、联苯基、三联苯基、联硫苯基(bithiophenyl)、三联硫苯基(terthiophenyl)、联吡咯基(bipyrrolyl)或三联吡咯基(terpyrrolyl)等。
上述单羧酸或单异氰酸酯的混合物也可以用作单价残基Ry。对于上述单羧酸的残基，这类似地也适用于对于上述单异氰酸酯的残基。
可以使用任意来源的木素用于制备本发明木素衍生物，如从落叶和针叶树以及从一年生植物获得的木素。这些木素可以通过制浆工艺的方式获得，其中
-采用有机溶剂从木材中提取木素，在此期间可以采用催化剂，例如在Organosolv工艺中，
-或者通过在碱性或酸性条件下处理木材，从纤维素中彻底或部分地分离木素，如在工业上采用的牛皮纸(kraft)工艺中。
为了制造本发明的木素衍生物，优选地采用纯木素。在本发明的范围之内，术语“纯木素”表示用于制备本发明木素衍生物的木素优选地含有至多5重量％、特别优选至多1重量％且甚至更优选至多0.5重量％的其它组分如纤维素、半纤维素或无机盐。由此，本发明木素衍生物优选地由显示优选地至少95重量％、特别优选至少99重量％且甚至更优选99.5重量％的纯度的木素制备。
本发明木素衍生物可以如下来制备：首先用分别选择的二价残基Rx将分别选择的木素衍生化，其中x％键合于L的自由羟基借助于酯、醚或氨基甲酸酯基团键合于二价残基Rx，随后用分别选择的单价残基Ry将剩余y％键合于L的自由羟基衍生化，使得y％键合于L的自由羟基借助于酯、醚或氨基甲酸酯基团键合于单价残基Rx且z％＝0。
替换性地，本发明木素衍生物可以如下来制备：首先用分别选择的单价残基Ry将分别选择的木素衍生化，其中y％键合于L的自由羟基借助于酯、醚或氨基甲酸酯基团键合于单价残基Ry，随后用分别选择的二价残基Rx将剩余x％键合于L的自由羟基衍生化，使得x％键合于L的自由羟基借助于酯、醚或氨基甲酸酯基团键合于二价残基Ry且z％＝0。
上述获得本发明木素衍生物的衍生化反应可以催化加速。例如，可以采用1-甲基咪唑加速酯形成。
所得的本发明木素衍生物可以具有图1中示意地显示的结构，其中L为无羟基的木素，O为形成酯、醚或氨基甲酸酯键的一部分的氧原子，由此各个二价残基Rx(图1中“Di”所示)键合于L，且“Mo”为各个单价残基Ry，其借助于形成酯、醚或氨基甲酸酯键的一部分的氧原子键合于L。图1中所示的标记数字表示
-1单线性连接，
-2交联，
-3形成环，
-4支化(相对于主链)，
-5双线性连接，和
-6二价单元，其仅在其一个端基上借助于O键合于L，使得“R”所示的另一端基是自由的。
如前所述，本发明木素衍生物可以热塑性地加工。由此包含本发明木素衍生物的成形体也构成了本发明的一部分。本发明成形体可以在30℃-250℃的范围内热加工例如捏合、挤出、熔融纺丝或注塑本发明木素衍生物来制备。在优选地大约150℃到250℃的更高加工温度范围内，可以在惰性气体气氛下进行本发明木素衍生物的加工以形成本发明成形体。
在优选实施方案中，本发明成形体可以表现为纤维的形式。
在特别优选的实施方案中，例如
-在其中该纤维包括本发明木素衍生物的实施方案中，其二价残基Rx来自具有两个羧酸端基的低聚酯，其中该低聚酯的至少一个羧酸端基借助于酯基团键合于L，或者
-在其中该纤维包括本发明木素衍生物的实施方案中，其二价残基Rx来自二异氰酸酯，其中该二异氰酸酯的至少一个异氰酸酯基团借助于氨基甲酸酯基团键合于L，
该纤维是用于制备碳纤维的前体纤维。
在另外优选的实施方案中，本发明成形体表现为膜的形式，特别优选半渗透膜。这种膜特别优选为电池隔膜。
另外，由上述前体纤维制得的碳纤维也构成了本发明的一部分。本发明碳纤维由本发明前体纤维通过氧化和碳化(可以随后进行石墨化的第三步)的顺序工艺步骤来制备。
氧化工艺步骤在氧化气氛下、优选地在空气或臭氧下进行。氧化可以在单个或多个阶段中进行，其中一个氧化阶段或几个氧化阶段可以在150-400℃的温度范围内、优选地在180-250℃的温度范围内进行。在各个工艺阶段期间的加热速率范围位于0.1K/min到10K/min，优选范围为0.2K/min-5K/min。氧化工艺步骤将本发明热塑性前体纤维转化为本发明非热塑性纤维(其称作稳定纤维)。
在氧化之后本发明稳定纤维的碳化工艺步骤在惰性气氛下、优选地在氮气下进行。碳化可以在单个或多个阶段中进行。碳化期间以10K/s到5K/min、优选5K/s到5K/min的加热速率加热该稳定纤维。碳化的最终温度可以具有高达1800℃的值。碳化工艺步骤将本发明稳定纤维转化为本发明碳化纤维，即转化为其纤维-形成材料为碳的纤维。
碳化之后，可以进一步在石墨化工艺步骤中将本发明碳化纤维进行精制。石墨化可以在单个阶段中进行，其中以优选5K/s到5K/min的加热速率，在由单原子惰性气体、优选氮气组成的气氛中将本发明碳化纤维加热到例如3000℃的温度。石墨化工艺步骤将本发明碳化纤维转化为本发明石墨化的纤维。在石墨化期间本发明碳化纤维的拉伸导致所得本发明石墨化的纤维的弹性模量显著增加。本发明碳化纤维的石墨化由此优选地在同时拉伸该纤维下进行。
本发明中，x和y通过13C-NMR光谱测量，其中在80℃下在DMSO溶液中测量13C信号。
本发明中，玻璃化转变温度Tg通过差示扫描量热仪(DSC)来测量，其中采用10K/min的加热速率在第二次扫描中获得数值。
本发明中，重均分子量Mw和数均分子量Mn通过凝胶渗透色谱法(GPC)使用二甲基亚砜作为溶剂来测量。
本发明进一步更详细地通过参考下列实施例来描述。
实施例1
将10g纯度为99.5重量％的落叶树木素在P4O10之上在真空下80℃下干燥16小时。将干燥的木素溶解于50ml绝对二甲基乙酰胺中并与3.935g(38.89mmol)三乙胺混和。
单独地制备3.56g(19.44mmol)己二酰二氯在20ml绝对二甲基乙酰胺中的第二溶液，并在惰性气氛下使其缓慢滴加到上述木素溶液中，同时在冰水冷却下强烈搅拌。10分钟强烈混合之后，将过量的丙酸酐与0.5g 1-甲基咪唑一起加入。随后将混合物加热到50℃并在此温度下搅拌反应配方2小时。随后使配方冷却到室温，将所得的粘性溶液加到约500ml乙醇中，搅拌1小时并随后过滤，通过滴入水中来检查滤液完全沉淀。这样获得滤饼，并使其在加热中沸腾三次，每次使用200ml乙醇/水(9∶1)(表示在乙醇/水-混合物的沸点下纯化)，并随后用乙醇再沸腾一次(表示在乙醇的沸点下纯化)。在空气中干燥之后，将产物在真空下加热到恒重。称量出4.5g木素衍生物A。该木素衍生物A具有132℃的玻璃化转变温度Tg，10100g/mol的重均分子量Mw，5.6的分子量分布P＝Mw/Mn，以及62％∶38％的单价残基/二价残基比例。采用13C-NMR光谱测量表明，85％己二酰二氯的两个官能端基借助于酯键键合于L。
实施例2
将10g纯度为99.5重量％的落叶树木素在P4O10之上在真空下80℃下干燥16小时。将干燥的木素溶解于50ml绝对二甲基乙酰胺中并与7.308g(72.22mmol)三乙胺混和。
单独地制备6.61g(36.11mmol)己二酰二氯在20ml绝对二甲基乙酰胺中的第二溶液，并在惰性气氛下使其缓慢滴加到上述木素溶液中，同时在冰水冷却下强烈搅拌。10分钟强烈混合之后，将过量的丙酸酐与0.5g 1-甲基咪唑一起加入。随后将混合物加热到50℃并在此温度下搅拌反应配方2小时。随后使配方冷却到室温，将所得的粘性溶液加到约500ml乙醇中，搅拌1小时并随后过滤，通过滴入水中来检查滤液完全沉淀。这样获得滤饼，并使其在加热中沸腾三次，每次使用200ml乙醇/水(9∶1)(表示在乙醇/水-混合物的沸点下纯化)，并随后用乙醇再沸腾一次(表示在乙醇的沸点下纯化)。在空气中干燥之后，将产物在真空下加热到恒重。称量出9.3g木素衍生物B。该木素衍生物B具有133℃的玻璃化转变温度Tg，18200g/mol的重均分子量Mw，10的分子量分布P，以及48％∶52％的单价残基/二价残基比例。采用13C-NMR光谱测量表明，83％己二酰二氯的两个官能端基借助于酯键键合于L。
实施例3
将10g纯度为99.5重量％的落叶树木素在P4O10之上在真空下80℃下干燥16小时。将干燥的木素溶解于50ml绝对二甲基乙酰胺中并与7.308g(72.22mmol)三乙胺混和。这样获得的溶液1。
如下单独地制备第二溶液：将13.219g(72.22mmol)己二酰二氯溶解在75ml绝对二甲基乙酰胺中。将2.748g(36.11mmol)无水1，3-丙二醇在10ml绝对二甲基乙酰胺中的溶液在惰性气氛下滴加到该溶液中，冰水冷却并强烈搅拌。随后在强烈搅拌下滴加7.308g(72.22mmol)三乙胺在20ml绝对二甲基乙酰胺中的溶液并随后在室温下搅拌10分钟。这样获得溶液2。
随后将溶液1快速地倒入溶液2中，并强烈搅拌所得的混合物。
在10分钟强烈混合溶液1与溶液2之后，将过量的丙酸酐与0.5g 1-甲基咪唑一起加入。随后将混合物加热到50℃并在此温度下搅拌反应配方2小时。随后使配方冷却到室温，将所得的粘性溶液加到约500ml乙醇中，搅拌1小时并随后过滤，通过滴入水中来检查滤液完全沉淀。这样获得滤饼，并使其在加热中沸腾三次，每次使用200ml乙醇/水(9∶1)(表示在乙醇/水-混合物的沸点下纯化)，并随后用乙醇再沸腾一次(表示在乙醇的沸点下纯化)。在空气中干燥之后，将产物在真空下加热到恒重。称量出9.7g木素衍生物C。该木素衍生物C具有非常弱显示的玻璃化转变点，20600g/mol的重均分子量Mw，11的分子量分布P，以及50％∶50％的单价残基/二价残基比例。通过13C-NMR光谱测量的己二酸酯/丙二醇酯比例为1.7∶1。
实施例4
将10g纯度为99.5重量％的落叶树木素在P4O10之上在真空下80℃下干燥16小时。将干燥的木素溶解于50ml绝对二甲基乙酰胺中并与7.308g(72.22mmol)三乙胺混和。这样获得的溶液1。
如下单独地制备第二溶液：将19.828g(108.33mmol)己二酰二氯溶解在75ml绝对二甲基乙酰胺中。将5.495g(72.22mmol)无水1，3-丙二醇在10ml绝对二甲基乙酰胺中的溶液在惰性气氛下滴加到该溶液中，冰水冷却并强烈搅拌。随后在强烈搅拌下滴加14.616g(144.44mmol)三乙胺在20ml绝对二甲基乙酰胺中的溶液并随后在室温下搅拌10分钟。这样获得溶液2。
随后将溶液1快速地倒入溶液2中，并强烈搅拌所得的混合物。
在10分钟强烈混合溶液1与溶液2之后，将过量的丙酸酐与0.5g 1-甲基咪唑一起加入。随后将混合物加热到50℃并在此温度下搅拌反应配方2小时。随后使配方冷却到室温，将所得的粘性溶液加到约500ml乙醇中，搅拌1小时并随后过滤，通过滴入水中来检查滤液完全沉淀。这样获得滤饼，并使其在加热中沸腾三次，每次使用200ml乙醇/水(9∶1)(表示在乙醇/水-混合物的沸点下纯化)，并随后用乙醇再沸腾一次(表示在乙醇的沸点下纯化)。在空气中干燥之后，将产物在真空下加热到恒重。称量出12.3g木素衍生物D。该木素衍生物D具有非常弱显示的玻璃化转变点，42500g/mol的重均分子量Mw，15的分子量分布P，以及47％∶53％的单价残基/二价残基比例。通过13C-NMR光谱测量的己二酸酯/丙二醇酯比例为1.39∶1。
实施例5
以类似实施例3和4中所述的方式制备木素衍生物E。该木素衍生物E具有非常弱显示的玻璃化转变点，36250g/mol的重均分子量Mw，21.5的分子量分布P，以及61％∶39％的单价残基/二价残基比例。通过13C-NMR光谱测量的己二酸酯/丙二醇酯比例为1.35∶1。
将木素衍生物E在实验室双螺杆挤出机上在110℃下和采用170min-1的螺杆速率经过孔直径为500μm的单孔口模进行纺纱，由此制得直径为250μm的单丝并随后将该单丝卷起来而不割断。在低温下割断之后该单丝具有光滑表面和光滑横截面。由此术语“在低温下割断”表示将该单丝浸入液氮中并随后割断。
该单丝适合作为制备碳纤维的前体纤维，如下实施例中所示。
实施例6
通过热氧化将实施例5的热塑性单丝转化为非热塑性单丝。为此将该热塑性单丝装在陶瓷盘上，采用耐高温的陶瓷水泥将该单丝的末端固定在陶瓷盘上。随后将该单丝在炉中在空气气氛下以0.2K/min的加热速率加热升高到180℃的温度，并使该单丝保持在该温度下12小时。随后通过停止加热使炉冷却到室温。这样获得非热塑性稳定单丝。
实施例7
将实施例6的稳定单丝安装在陶瓷盘上，采用耐高温的陶瓷水泥将该单丝的末端固定在陶瓷盘上。随后以3K/min的加热速率将该单丝加热升高到1100℃的温度，并保持在该温度下30分钟。随后通过停止加热使炉冷却到室温。这样获得碳化单丝。
Claims (17)
1.由具有经验式(1)的木素制得的木素衍生物，
L(OH)z (1)
其中
L为无羟基的木素，
OH为键合于L的自由羟基，和
z表示100％的键合于L的自由羟基，
该木素衍生物的特征在于，在该木素衍生物中x≥0.1％的键合于L的自由羟基采用借助于酯、醚或氨基甲酸酯基团键合于L的二价残基Rx衍生化，y≥0.1％的键合于L的自由羟基采用借助于酯、醚或氨基甲酸酯基团键合于L的单价残基Ry衍生化，
x+y＝100％，和
z＝0％。
2.权利要求1的木素衍生物，特征在于，该木素衍生物具有范围为-30℃到200℃的玻璃化转变温度Tg。
3.权利要求1或2的木素衍生物，特征在于，该木素衍生物具有至少10,000g/mol的重均分子量Mw。
4.权利要求1-3中一项或多项的木素衍生物，特征在于，x范围为1％到99％，且y范围为99％到1％。
5.权利要求1-4中一项或多项的木素衍生物，特征在于，二价残基Rx衍生自包含两个相同官能团的化合物，这两个官能团主要借助于酯、醚或氨基甲酸酯基团键合于L，由此形成木素衍生物。
6.权利要求5的木素衍生物，特征在于，至少20％的所述两个相同官能团借助于酯、醚或氨基甲酸酯基团键合于L。
7.权利要求1-6中一项或多项的木素衍生物，特征在于，二价残基Rx来自于二羧酸或二酰氯，其中该二羧酸或二酰氯的至少一个羧酸基团或至少一个酰氯基团借助于酯基团键合于L。
8.权利要求1-6中一项或多项的木素衍生物，特征在于，二价残基Rx来自于具有两个羧酸端基的低聚酯，其中该低聚酯的至少一个羧酸端基借助于酯基团键合于L。
9.权利要求1-6中一项或多项的木素衍生物，特征在于，二价残基Rx来自于二异氰酸酯，其中该二异氰酸酯的至少一个异氰酸酯基团借助于氨基甲酸酯基团键合于L。
10.权利要求1-6中一项或多项的木素衍生物，特征在于，二价残基Rx来自于具有两个异氰酸酯端基的低聚聚氨酯，其中该低聚聚氨酯的至少一个异氰酸酯端基借助于氨基甲酸酯基团键合于L。
11.权利要求1-10中一项或多项的木素衍生物，特征在于，单价残基Ry来自于单羧酸或单异氰酸酯，其中该单羧酸借助于酯基团键合于L或者该单异氰酸酯借助于氨基甲酸酯基团键合于L。
12.包含依据权利要求1-11中一项或多项的木素衍生物的成形体。
13.权利要求12的成形体，特征在于，该成形体表现为纤维的形式。
14.权利要求13的成形体，特征在于，该纤维是用于制备碳纤维的前体纤维。
15.权利要求12的成形体，特征在于，该成形体表现为膜的形式。
16.权利要求15的成形体，特征在于，该膜是电池隔膜。
17.由依据权利要求14的前体纤维制得的碳纤维。
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