[發明專利]一種三元接枝改性聚合物的制備方法

無效

• 申請號: 201110146486.6
• 申請日: 2011-06-01
• 公開（公告）號: CN102311519A
• 公開（公告）日: 2012-01-11
• 發明（設計）人: 薛娟琴;畢強;王玉潔;郭瑩娟;李國平;毛維博;洪濤
• 申請（專利權）人: 西安建筑科技大學
• 主分類號: C08F251/00
• 分類號: C08F251/00;C08F220/56;C08F220/48;C08B37/08
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 劉國智

技術領域

本發明涉及接枝改性聚合物的制備，具體涉及一種三元接枝改性聚合物的制備方法。

背景技術

殼聚糖的C2氨基和C6羥基活性相對較大，在一定條件下可以脫氫形成殼聚糖大分子自由基，與活性基團或單體反應實現殼聚糖的改性。目前，殼聚糖的化學改性方式有很多種，包括氧化、酰基化、羧基化、醚化、烷基化、酯化、接枝共聚、鰲合、縮合等。用于改性殼聚糖的單體有：含雙官能團的醛(如甲醛、戊二醛)或酸酐、含有C＝C的烯類單體等等。生成的改性殼聚糖及聚合物被廣泛應用于醫藥、紡織印染、廢水處理、食品、造紙、農業等多個方向。

丙烯酰胺(CH2＝CHCH2NH2)及丙烯腈(CH2＝CHCN)分子式簡單，分子中含有易于反應的碳碳雙鍵，且丙烯腈或丙烯酰胺中均含有氮原子，以丙烯腈或丙烯酰胺為單體以改性殼聚糖的反應易于進行，操作簡單。

以丙烯腈或丙烯酰胺為單體對殼聚糖進行接枝改性已有相關研究，但以K2S2O8-NaHSO3氧化還原體系為引發劑時，接枝反應的接枝率及接枝效率較低，原料的利用率及接枝產物的產率低，接枝產物應用條件苛刻、范圍較窄。目前以丙烯酰胺及丙烯腈同時為單體對殼聚糖進行三元改性的研究未見報道。

發明內容

為了克服上述現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種三元接枝改性殼聚糖聚合物的制備方法，該方法能夠使殼聚糖在較溫和的條件下與丙烯酰胺及丙烯腈同時接枝反應生成殼聚糖三元聚合物。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案是：

一種三元接枝改性聚合物的制備方法，包括以下步驟：

第一步，將1g殼聚糖在氮氣環境下溶解于50～150mL質量份數為1～5％的乙酸溶液，攪拌；

第二步，將20～50mL濃度為1.5～9mmol/L的過硫酸鉀溶液和10～30mL濃度為1～5mmol/L的亞硫酸氫鈉溶液加入到第一步溶解了殼聚糖的乙酸溶液中，攪拌，形成混合溶液；

第三步，將丙烯酰胺單體和丙烯腈單體加入到第二步的混合溶液中，反應時間4～8h，反應溫度30～70℃，其中殼聚糖∶丙烯酰胺單體∶丙烯腈單體的質量比為1∶5∶3～1∶9∶7。

所述第一步和第二步中攪拌的速度為100～500r/min。

所述反應都在三口燒杯4中進行，三口燒杯4置于水浴裝置1中控制反應溫度，氮氣從三口燒杯4的第一斜口3中通入，冷凝從第二斜口2中通入，直口中設置攪拌裝置5，所述冷凝可選用冷卻水。

與現有技術相比，本發明的優點是：

(1)方法簡便，易于操作，反應條件溫和；

(2)本方法制備新型三元接枝改性殼聚糖聚合物的接枝率及接枝效率高，接枝率可達650％以上，接枝效率50％以上，達到降低能耗、充分利用原料的目的；

(3)采用三元接枝改性殼聚糖，保證了單位活性位點的明顯增加和接枝產物的穩定性。

附圖說明

附圖是本發明制備用儀器的示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明做進一步詳細說明。

實施例一

一種三元接枝改性聚合物的制備方法，包括以下步驟：

第一步，將1g殼聚糖在氮氣環境下溶解于50mL質量份數為1％的乙酸溶液，攪拌；

第二步，將20mL濃度為1.5mmol/L的過硫酸鉀溶液和10mL濃度為1mmol/L的亞硫酸氫鈉溶液加入到第一步溶解了殼聚糖的乙酸溶液中，攪拌，形成混合溶液；

第三步，將5g丙烯酰胺單體和3g丙烯腈單體加入到第二步的混合溶液中，反應時間5h，反應溫度30℃。

所得接枝率為679.49％，接枝效率為84.95％。

實施例二

一種三元接枝改性聚合物的制備方法，包括以下步驟：

第一步，將1g殼聚糖在氮氣環境下溶解于150mL質量份數為2％的乙酸溶液，攪拌；

第二步，將50mL濃度為3mmol/L的過硫酸鉀溶液和30mL濃度為2mmol/L的亞硫酸氫鈉溶液加入到第一步溶解了殼聚糖的乙酸溶液中，攪拌，形成混合溶液；

第三步，將6g丙烯酰胺單體和4g丙烯腈單體加入到第二步的混合溶液中，反應時間6h，反應溫度40℃。

所得接枝率為780.76％，接枝效率為78.06％。

實施例三

一種三元接枝改性聚合物的制備方法，包括以下步驟：

第一步，將1g殼聚糖在氮氣環境下溶解于100mL質量份數為3％的乙酸溶液，攪拌；