[發(fā)明專利]改性殼聚糖復(fù)合丙烯酸酯系吸油樹脂的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310166785.5
• 申請日: 2013-05-09
• 公開（公告）號: CN103289016A
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李秋榮;辛姍姍;肖海燕;張茜
• 申請（專利權(quán)）人: 燕山大學(xué)
• 主分類號: C08F251/00
• 分類號: C08F251/00;C08B37/08
• 代理公司: 石家莊一誠知識產(chǎn)權(quán)事務(wù)所 13116
• 代理人: 崔鳳英

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種功能高分子材料。

背景技術(shù)

當(dāng)今社會人們對環(huán)境保護問題的關(guān)注度日益提高。為了應(yīng)對工業(yè)含油廢水的排放、原油泄漏事故及含油廢棄物對環(huán)境的污染，人們先后發(fā)明了多種高吸油樹脂。目前，高吸油樹脂的合成大體有兩個方向：①純單體合成高吸油樹脂；②天然或合成高分子改性合成高吸油樹脂。由于天然高分子材料原料來源豐富、價格低廉、選擇性好、用量小、安全無毒、可以完全生物降解，故而在眾多絮凝劑中備受關(guān)注。其中有人發(fā)明殼聚糖2位氨基與長鏈脂肪酸的羧基相互作用，引入親油烷基鏈，制得系列的抗菌吸油材料，其制備方法的內(nèi)容主要是：利用濕法合成了殼聚糖月桂酸鹽、殼聚糖肉豆蔻酸鹽、殼聚糖硬脂酸鹽三種殼聚糖脂肪酸鹽。該方法的缺點是：該方法所制備的殼聚糖脂肪酸鹽的熱穩(wěn)定性均比殼聚糖差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種疏水親油且熱穩(wěn)定性能好、可大大縮短了改性殼聚糖復(fù)合樹脂的制備時間的改性殼聚糖復(fù)合丙烯酸酯系吸油樹脂的制備方法。本發(fā)明主要是：用乙烯基三乙氧基硅烷對殼聚糖進行疏水親油改性，微波輔助合成改性殼聚糖樹脂，把疏水性層狀殼聚糖粉末均勻地分散到樹脂材料中，使樹脂微球表面呈現(xiàn)孔結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明的制備方法具體如下：

1、精制過氧化苯甲酰（BPO）

按每克氧化苯甲酰加入4mL三氯甲烷的比例向氧化苯甲酰加入三氯甲烷，攪拌使之溶解，過濾，取濾液，將上述濾液滴加到無水乙醇中，濾液與無水乙醇的體積比為V_濾液:V_無水乙醇=1:1.75～1:2，靜置，直至不再有白色針狀結(jié)晶沉淀生成，將沉淀物過濾、用蒸餾水洗滌3-4次，然后放至真空干燥箱內(nèi)，70°C烘干，然后放入干燥器中保存。

2、對殼聚糖的有機改性

將質(zhì)量比為m_殼聚糖：m_{乙烯基三乙氧基硅烷}：_蒸餾水=3:1:50～5:1:50的三種物質(zhì)加入到容器中，在80°C下加熱攪拌2～2.5h，冷卻至室溫（20～25°C），靜置分層，去除澄清液。用蒸餾水將所得改性殼聚糖洗滌抽濾數(shù)次，80°C下真空干燥，將干燥的改性殼聚糖研磨，過100目篩，既得改性殼聚糖粉末。

3、合成吸油樹脂

（1）溶解分散劑

聚乙烯醇的質(zhì)量為丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸丁酯的質(zhì)量總和的5%～15%，將聚乙烯醇和蒸餾水加入兩口圓底燒瓶中，90°C水浴使其溶解。然后自然降溫至40°C左右。

（2）樹脂的合成

將改性殼聚糖（丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸丁酯單體總量的1～1.5%）加入到上述冷卻后的裝有聚乙烯醇溶液的兩口圓底燒瓶內(nèi)，超聲振蕩5～15min，使殼聚糖充分分散到聚乙烯醇中。向恒壓分液漏斗內(nèi)加入摩爾比為n_{丙烯酸丁酯}:n_{甲基丙烯酸丁酯}:n_乙酸乙酯=1.5:1:1.16的三種物質(zhì)，再加入N.N’_亞甲基雙丙烯酰胺、精制的過氧化苯甲酰、致孔劑乙酸乙酯，它們分別是丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸丁酯質(zhì)量總和的1.0%～2.0%、0.5%-1.5%、50%，然后分液漏斗內(nèi)加入上述混合溶液體積的3倍左右的蒸餾水。

反應(yīng)在微波合成儀中完成，連接好恒壓分液漏斗及整套微波反應(yīng)裝置，抽真空，真空度為0.08MPa時通入氮氣，在氮氣保護下將恒壓分液漏斗內(nèi)的液體加入到兩口燒瓶中，調(diào)節(jié)適當(dāng)轉(zhuǎn)速（700～1000r/min），微波功率300～500W，采用程序式升溫法：40°C輻射5min，60°C輻射5min，70°C輻射5min，75°C輻射20min，80°C輻射60min。反應(yīng)結(jié)束后，降至室溫，對產(chǎn)物進行抽濾，并用蒸餾水洗滌數(shù)次，將洗滌后的產(chǎn)物置于70°C真空干燥箱中烘干即獲得改性殼聚糖復(fù)合丙烯酸酯類吸油樹脂。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點：

1、本發(fā)明采用乙烯基三乙氧基硅烷對殼聚糖進行疏水親油改性，用其制備的復(fù)合吸油樹脂吸油率高于丙烯酸酯系吸油樹脂，其吸三氯甲烷的吸油倍率達到53倍。

2、微波輔助合成改性殼聚糖樹脂，大大地縮短了制備時間。

3、本發(fā)明把疏水性層狀殼聚糖粉末均勻地分散到樹脂材料中，并且吸油樹脂表面有許多孔結(jié)構(gòu)，從而增大了微球樹脂的表面積，提高樹脂對有機物的吸油倍率和熱穩(wěn)定性。

附圖說明

圖1為傳統(tǒng)方法合成丙烯酸酯系吸油樹脂的掃描電鏡照片圖（SEM）。

圖2為本發(fā)明實施例3中改性殼聚糖復(fù)合丙烯酸酯系吸油樹脂的掃描電鏡照片圖。