[發(fā)明專(zhuān)利]一種纖維素醚及其制備方法和用途

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410455432.1
• 申請(qǐng)日: 2014-09-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104177504A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-12-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 彭娜;常春雨;李昱;宮藝丹;安玉興;李奇?zhèn)?/a>
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 廣州甘蔗糖業(yè)研究所
• 主分類(lèi)號(hào): C08B11/08
• 分類(lèi)號(hào): C08B11/08;C09J101/26;B01F17/48
• 代理公司: 廣州市越秀區(qū)海心聯(lián)合專(zhuān)利代理事務(wù)所(普通合伙) 44295
• 代理人: 黃為

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明公開(kāi)了一種纖維素醚，具體地說(shuō)，是一種氧-(2,3-二羥丙基)纖維素，本發(fā)明還公開(kāi)了該纖維素醚的制備方法及其用途，屬于纖維素衍生物技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

纖維素是地球上儲(chǔ)量最豐富的生物質(zhì)資源，可通過(guò)光合作用再生，可以被微生物降解，其降解產(chǎn)物安全無(wú)毒。纖維素逐漸成為一種重要的原材料，用于開(kāi)發(fā)環(huán)保型、高附加值的產(chǎn)品。

纖維素醚是一類(lèi)商業(yè)化纖維素衍生物，英文名cellulose?ether由纖維素制成的具有醚結(jié)構(gòu)的高分子化合物。纖維素大分子中每個(gè)葡萄糖基環(huán)含有三個(gè)羥基，第六碳原子上的伯羥基、第二、三個(gè)碳原子上的仲羥基，羥基中的氫被烴基取代而生成纖維素醚衍生物。纖維素經(jīng)醚化后則能溶于水、稀堿溶液和有機(jī)溶劑，并具有熱塑性?？蓮V泛用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、食品以及建筑等領(lǐng)域。近來(lái)，新型、多功能纖維素醚的開(kāi)發(fā)已經(jīng)成為學(xué)術(shù)界和工業(yè)界研究重點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明的前一目是提供一種具有高親水性，溶液的黏度大的纖維素醚，本發(fā)明的另外一個(gè)目的是提供一種簡(jiǎn)單易行、整個(gè)工藝無(wú)污染、反應(yīng)條件溫和、產(chǎn)品的產(chǎn)率高的纖維素醚制備方法，本發(fā)明還有最后一個(gè)目的是提供該纖維素醚的用途。

為解決前一技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供的第一個(gè)技術(shù)方案是這樣的：該纖維素具有如下結(jié)構(gòu)單元：

其中：至少一個(gè)R基為：

其余R基為R＝H或者

所述的R₂基為R₂＝H或者

其中：n是300-5000之間的整數(shù)；m是1-5之間的整數(shù)。

進(jìn)一步的，上述的纖維素醚，所述的纖維素醚的分子量為5萬(wàn)～20萬(wàn)。

為制備該纖維素醚，本發(fā)明提供的第二個(gè)技術(shù)方案是這樣的：該纖維素醚的制備方法，依次包括下述步驟：

1)將纖維素溶解至溶劑中制得1～10wt％纖維素溶液，再預(yù)冷至-20～-12℃，備用；

2)按照縮水甘油與纖維素葡萄糖單元摩爾比6～96:1，向步驟1)中的纖維素溶液滴加縮水甘油，在0～60℃下攪拌反應(yīng)5～48個(gè)小時(shí)；

3)向步驟2)反應(yīng)后的體系滴加酸至體系pH為6～8，采用水透析6-8后冷凍干燥得到產(chǎn)品。

進(jìn)一步的，上述的纖維素醚的制備方法，步驟1)所述的溶劑為6～10wt％氫氧化鈉和4～14wt％尿素的混合水溶液。

進(jìn)一步的，上述的纖維素醚的制備方法，步驟3)所述的酸為醋酸。。

本發(fā)明的最后一個(gè)技術(shù)方案是提供該纖維素醚作為增稠劑、膠黏劑、分散劑、膠體保護(hù)劑的應(yīng)用。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的技術(shù)具有如下優(yōu)點(diǎn)：

1、本發(fā)明提供的纖維素醚的多羥基的側(cè)鏈可溶于水，具有高親水性，溶液的黏度大，生物相容性好，并且可生物降解，可作為增稠劑、膠黏劑、分散劑和膠體保護(hù)劑，在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、食品和建筑等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。

2、本發(fā)明提供的合成方法，操作簡(jiǎn)單易行、整個(gè)工藝無(wú)污染、反應(yīng)條件溫和、產(chǎn)品的產(chǎn)率高，因?yàn)槭蔷喾磻?yīng)過(guò)程，產(chǎn)品的取代度高、取代基團(tuán)分布均勻。

3、本發(fā)明提供的合成方法，以自然界中儲(chǔ)量最豐富的天然高分子纖維素為原料，從原料到產(chǎn)物未使用任何有機(jī)助劑，在水體系下均相反應(yīng)制備纖維素醚，不用添加任何有機(jī)助劑，反應(yīng)溫度可以為室溫，有利于工業(yè)化生產(chǎn)，廢液可回收后循環(huán)使用。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例1提供的纖維素醚的FT-IR圖；

圖2本發(fā)明實(shí)施例1提供的纖維素醚的¹³CMR圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例2提供的纖維素醚的FT-IR圖；

圖4本發(fā)明實(shí)施例2提供的纖維素醚的¹³CMR圖；

圖5是本發(fā)明實(shí)施例3提供的纖維素醚的FT-IR圖；

圖6本發(fā)明實(shí)施例3提供的纖維素醚的¹³CMR圖；

圖7是本發(fā)明實(shí)施例4提供的纖維素醚的FT-IR圖；

圖8本發(fā)明實(shí)施例4提供的纖維素醚的¹³CMR圖；

圖9是本發(fā)明實(shí)施例5提供的纖維素醚的FT-IR圖；

圖10本發(fā)明實(shí)施例5提供的纖維素醚的¹³CMR圖；

圖11是本發(fā)明實(shí)施例6提供的纖維素醚的FT-IR圖；

圖12本發(fā)明實(shí)施例6提供的纖維素醚的¹³CMR圖。