[發明專利]一種木質素磺酸鹽微小凝膠的制備方法

有效

• 申請號: 201110335183.9
• 申請日: 2011-10-29
• 公開（公告）號: CN102504283A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發明（設計）人: 向育君;徐偉箭;陳麗娟
• 申請（專利權）人: 湖南科技大學
• 主分類號: C08J3/075
• 分類號: C08J3/075;C08L97/00
• 代理公司: 湘潭市匯智專利事務所 43108
• 代理人: 宋向紅

技術領域

?本發明屬于高分子功能材料的制備領域，具體涉及一種木質素磺酸鹽微小凝膠顆粒的制備方法。

背景技術

[0002]?高分子微小凝膠是結構介于支鏈聚合物和宏觀網狀交聯聚合物之間的大分子?,?其尺寸在微、納米量級。高分子微小凝膠所具有的特殊結構與獨特性能,使其已在工業生產涂料和油漆等領域中獲得技術性的應用,并在藥物控制釋放、催化劑載體、水體凈化、化學分離等方面有著極大的應用潛力,?微小凝膠還可用于制備無機微、納米材料，主要包括磁性金屬氧化物-凝膠雜化材料、金屬單質-凝膠雜化材料、生物活性-凝膠雜化材料及功能化的球形和膜狀雜化材料等。木質素磺酸鹽是亞硫酸鹽制漿工藝的主要副產物，它是一種高分子網狀聚合物，其分子結構中含有羥基、磺酸基、羧基等親水基團具備制備微小凝膠的物質基礎，因此，對其進行改性并適當增加其分子量，制備出微小凝膠是完全可行的。

發明內容

本發明的目的在于提供一種新的基于木質素磺酸鹽的功能材料的制備方法，即木質素磺酸鹽微小凝膠的制備方法，本發明方法能變廢為寶，減少環境污染。

本發明方法是利用木質素磺酸鹽或者其改性物的網狀結構及其分子中含有的親水性基團通過鹽析純化分級、酸催化熱縮合、堿性水解、干燥等步驟制備微小凝膠的一種方法；它包括如下順序的步驟：

（1）木質素磺酸鹽或者其改性物的鹽析純化分級：取一定量的木質素磺酸鹽或者其改性物加入去離子水溶解，過濾后往濾液中加入酸、無機鹽，使木質素磺酸鹽或者其改性物沉淀，再通過過濾得到濾餅；

（2）木質素磺酸鹽或者其改性物的酸催化熱縮合：將步驟（1）中得到的濾餅在80℃-200℃溫度下烘烤后，取出濾餅磨碎；

（3）堿性水解：將步驟（2）中磨碎的濾餅加入堿性水溶液，攪拌水解后，離心或過濾，將所得固體用去離子水洗滌至中性后即得不溶于水的微小凝膠；

（4）將步驟（3）得到的微小凝膠在10℃-120℃下烘干或者冷凍干燥得到干燥的微小凝膠固體。

更具體地說，所述原料木質素磺酸鹽是亞硫酸鹽制漿工藝副產物或者由其他木質素經磺化后制備的木質素磺酸鹽；所述木質素磺酸鹽改性物是木質素磺酸鹽經磺化、氧化、氨化、醚化、酸水解、堿水解、羥烷基化、羧甲基化、鹵化、接枝共聚、硝化改性方法中的一種或數種改性方法聯用所得的改性產物。

步驟（1）中所述的酸是常溫下能溶解于水的硫酸、硝酸、磷酸、乙酸、甲酸中的一種，其中，加入酸的量為使溶液中酸的含量達到2-30?wt%；步驟（1）中所述的無機鹽是常溫下能溶解于水的無機鹽，其中，加入無機鹽的量為該溫度下使溶液達到飽和濃度的量。

步驟（3）中所述的堿性水溶液是常溫下能溶解于水的堿性物質氫氧化鈉、氫氧化鉀、氨水制備而成的溶液中的一種，其中，磨碎的濾餅中加入的堿性水溶液中堿的含量為0.01-10?wt%。

本發明方法簡單易行，所得微小凝膠具有生物相容性和可降解性，干燥后吸水倍率可達10-50倍，其次，未經干燥的微小凝膠在水溶液中經超聲分散后可得清澈透明的微凝膠溶液，如圖2所示。溶液中微小凝膠的粒徑大部分在200-500nm之間，如圖3所示。另外，木質素磺酸鹽樹脂的吸附性尤其是對重金屬離子的吸附能力是比較強的，因此本發明制備的產品可用于藥物緩釋，酶的固定，納米復合材料制備以及作為超吸水材料和吸附材料使用。

附圖說明

圖1中a部分是0.3克干燥的木質素磺酸鈉微小凝膠在10ml量筒中的照片；圖1中b部分是0.3克干燥的木質素磺酸鈉微小凝膠在10ml量筒中充分吸收去離子水后的照片；圖1中c部分是0.3克干燥的木質素磺酸鈉微小凝膠在10ml量筒中充分吸收去離子水后整體倒立的照片；其吸水倍率為32倍。

圖2中的左、右部分分別是木質素磺酸鈉微小凝膠在超聲分散前、后的照片。

圖3是木質素磺酸鈉微小凝膠超聲分散120分鐘的SEM圖。

具體實施方式

下面結合具體實驗實例對本發明作進一步詳細的描述。實例中涉及的份均為重量份，所用設備為常規設備。

實例1：