[發(fā)明專利]一種過氧化物接枝纖維素的制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110004198.7
• 申請日: 2011-01-11
• 公開（公告）號: CN102140140A
• 公開（公告）日: 2011-08-03
• 發(fā)明（設計）人: 孔祥建
• 申請（專利權）人: 成都理工大學
• 主分類號: C08B15/00
• 分類號: C08B15/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明涉及一種過氧化物接枝纖維素的制備方法。本發(fā)明制備的過氧化物接枝纖維素可用作樹脂型氧化劑，也可作為自由基聚合大分子引發(fā)劑或高分子加工助劑。

背景技術

有機過氧化物在光照、加熱或受到撞擊的作用下過氧鍵會發(fā)生斷裂，形成高活性的自由基，引發(fā)多種化學反應。基于其特殊的活性，有機過氧化物在有機合成領域可用作催化劑、氧化劑；在食品、洗滌工業(yè)可用作殺菌劑、消毒劑、漂白劑、脫色劑；在高分子合成與加工工業(yè)中廣泛用作引發(fā)劑、固化劑、交聯(lián)劑、催化降解劑。

目前常見的有機過氧化物可分為三類：1）酰基型過氧化物，如過氧化苯甲酰、過氧化苯甲酸、叔丁基碳酸異丙酯、過苯甲酸叔丁酯、二異丙基過氧化碳酸脂、2-乙基己基過氧二碳酸酯、過氧化甲乙酮、過氧化環(huán)已酮等；2）烴基型過氧化物，如叔丁基過氧化氫、過氧化二叔丁基、過氧化環(huán)已烷、過氧化二異丙苯、叔丁基過氧化異丙苯等；3）混合型過氧化物，如3,3-雙(叔丁基過氧)丁酸乙酯、4,4-雙(叔丁基過氧)戊酸正丁酯等。

但是，目前所使用有機過氧化物通常為低分子化合物，不容易從反應混合物中分離，造成產(chǎn)品中有機過氧化物殘留，引起污染。另外，低分子有機過氧化物在高分子中的遷移性大、溶解度低，導致過氧化物在高分子內(nèi)分布不均勻，并且在加入量較大時出現(xiàn)噴出現(xiàn)象。

針對低分子有機過氧化物的缺點，有機過氧化物的高分子化是目前研究與應用的熱點。但是，目前高分子有機過氧化物的生產(chǎn)工藝復雜、活性氧含量不易控制、原料成本也較高，制約了高分子型有機過氧化物的推廣應用。

纖維素是一類產(chǎn)量巨大的廉價天然高分子材料，廣泛用于食品、服裝、包裝、石油開采、高分子改性等領域。纖維素為葡萄糖多聚體結構，分子中含有活性羥基官能團，能夠與多種試劑發(fā)生反應，是一種理想的功能高分子基體材料。另外，由于纖維素本身安全無毒，其改性產(chǎn)物亦可望廣泛應用于生物工程與非生物工程領域。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于克服現(xiàn)有有機過氧化物分子量較低，高分子型有機過氧化物活性氧含量不易控制、原料成本較高的技術缺陷，提供一種用途廣泛、活性氧含量可控、制備工藝簡單的過氧化物接枝纖維素的制備方法。

本發(fā)明采用先由酰鹵合成含酰鹵基團及過氧化基團的過氧化活性中間體，再經(jīng)基團反應將其接枝到纖維素主鏈上的方法實現(xiàn)過氧化活性基團的高分子負載化，從而制備出新穎的過氧化物接枝纖維素。從化學原理上講，由于過氧化活性中間體單獨制備爾后再進行接枝反應，而纖維素含有大量能與其反應的活性羥基或羧基，因此在過氧化物接枝纖維素中引入的過氧基團便利且其數(shù)量沒有限制，可以按需要制備不同活性氧含量的過氧化物接枝纖維素。

為達到上述發(fā)明目的，本發(fā)明采取了如下技術方案：

（1）羧酸與酰基化試劑反應生成酰鹵

將羧酸與酰基化試劑按照羧酸中羧基與酰基化試劑的摩爾比為1:1～1:1.2加入有惰性氣體保護的反應釜中，于30～240℃溫度下反應1～24小時，得到酰鹵。

所采用的羧酸為具有R(COOH)_n結構的一種羧酸或多種多元羧酸的混合物，其中R為C_0～20的烷基或芳基、n為2～10。所采用的酰基化試劑為SOX₂、PX_m、????????????????????????????????????????????????中的一種或多種，其中X為Cl或Br、m為3或5。

（2）將過氧化物加入到如步驟（1）所述的酰鹵中，反應獲得過氧化活性中間體

將選自H₂O₂、Na₂O₂、CaO₂中的一種或多種過氧化物與步驟（1）所述酰鹵按摩爾比為1:0.1～1:10，在0～30℃溫度下反應0.1～8小時，得到過氧化活性中間體。

（3）將醋酸纖維素、甲基纖維素、乙基纖維素、羧甲基纖維素、羥乙基纖維素、羥丙基纖維素、羥丙基甲基纖維素、木質纖維素中的一種或多種加入如步驟（2）所述過氧化活性中間體，兩者質量比為1:0.1～1:1，于0～30℃溫度下反應1～16小時，得到過氧化物接枝纖維素生成液。反應得到過氧化物接枝纖維素生成液。

（4）將步驟（3）所述過氧化物接枝纖維素生成液采用減壓蒸餾或過濾的方法獲得固體，然后再經(jīng)真空干燥得到所述的過氧化物接枝纖維素。在過濾或干燥過程中須保持溫度不高于30℃，以減少過氧化物基團的分解。