[發(fā)明專利]一種殼聚糖交聯(lián)聚馬來(lái)酸酐高吸水樹(shù)脂的合成方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410818719.6
• 申請(qǐng)日: 2014-12-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104558442A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-04-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蘇建麗
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 青島文創(chuàng)科技有限公司
• 主分類號(hào): C08F290/10
• 分類號(hào): C08F290/10;C08F220/06;C08F222/06;C08B37/08
• 代理公司: 北京一格知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11316
• 代理人: 鐘廷良

技術(shù)領(lǐng)域

????本發(fā)明屬于高分子材料領(lǐng)域，具體涉及一種殼聚糖交聯(lián)聚馬來(lái)酸酐高吸水樹(shù)脂的合成方法。

背景技術(shù)

高吸水性樹(shù)脂(SAP)是一種出現(xiàn)于20世紀(jì)60年代具有優(yōu)異的吸水性和保水性且具有微交聯(lián)三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的新型功能高分子材料。由于它分子中含有大量的強(qiáng)親水性基團(tuán)(如羥基、羧基等)，而具有高分子電解質(zhì)的分子擴(kuò)張性能，同時(shí)，由于它獨(dú)特的微交聯(lián)三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，可以阻礙分子的進(jìn)一步擴(kuò)張，使得樹(shù)脂在水中只溶脹不溶解，它吸收相當(dāng)于自身重量數(shù)百倍或數(shù)千倍的水后形成凝膠狀的物質(zhì)，而且給它施加一定的壓力所吸收的水分也不會(huì)漏出來(lái)，把吸水后的凝膠物重新干燥后還可以重復(fù)它的吸水性能，因而在工業(yè)、農(nóng)林園藝、生理衛(wèi)生、醫(yī)藥食品、土木工程、日用化工等各領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用前景。

高吸水樹(shù)脂根據(jù)合成原料不同可分為纖維素類、淀粉類和合成高吸水樹(shù)脂。

目前，對(duì)淀粉和纖維素類高吸水性樹(shù)脂的研究已有大量報(bào)道，這類高吸水樹(shù)脂的優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格低廉，缺點(diǎn)是吸水效果不好、產(chǎn)品易霉變，因此在應(yīng)用方面受到很大的限制。采用親水性的乙烯基單體(如丙烯酸、聚乙烯醇等)或者聚合物制造合成類高吸水樹(shù)脂，其中，丙烯酸類高吸水樹(shù)脂是最常見(jiàn)的合成高吸水樹(shù)脂，其原料來(lái)源廣泛，價(jià)格低廉，合成工藝簡(jiǎn)單，且產(chǎn)品的吸水效果較好。

但是，隨著生活水平的不斷提高，人們對(duì)高吸水樹(shù)脂的性能要求不斷提高，普通的高吸水樹(shù)脂的性能將不能滿足人們的要求，這就需要人們?cè)O(shè)計(jì)合成更高性能的高吸水樹(shù)脂，使其在特定的環(huán)境下使用。用具有無(wú)毒、可生物降解、易于進(jìn)行化學(xué)改性的天然高分子材料如淀粉、殼聚糖和纖維素為原料與親水性的乙烯基單體(如丙烯酸、聚乙烯醇、丙烯酰胺等)接枝共聚制備高吸水性樹(shù)脂是當(dāng)前研究的熱點(diǎn)。殼聚糖具有良好的抗菌性、可降解性和生物相容性等優(yōu)異性能，在生理衛(wèi)生材料用品制方面、高吸水性樹(shù)脂方面都具有廣闊的應(yīng)用前景。

發(fā)明內(nèi)容

????為了解決以上問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種殼聚糖交聯(lián)聚馬來(lái)酸酐高吸水樹(shù)脂的合成方法。

一種殼聚糖交聯(lián)聚馬來(lái)酸酐高吸水樹(shù)脂的合成方法，所述方法包括以下步驟：

（1）取10-100份的殼聚糖于單口燒瓶中，加入50-200份去離子水，1-5份乙酸，攪拌使殼聚糖完全溶解后，逐滴加入1-100份馬來(lái)酸酐的丙酮溶液，室溫下繼續(xù)攪拌反應(yīng)5～10?h，用丙酮沉析出交聯(lián)劑N-馬來(lái)酰化殼聚糖，在40℃下，用真空干燥箱充分干燥至恒重，即得交聯(lián)劑N-馬來(lái)酰化殼聚糖；

（2）稱取1-5份上述N-馬來(lái)酰化殼聚糖于燒杯中，加入去離子水，攪拌至交聯(lián)劑完全溶解后，向燒杯中加入2000-10000份的丙烯酸，混合均勻，用氫氧化鈉溶液中和部分丙烯酸；

（3）接著加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的馬來(lái)酸酐100-500份，繼續(xù)攪拌并加熱使體系的溫度升至50℃，使馬來(lái)酸酐完全溶解，再加入過(guò)硫酸銨、亞硫酸氫鈉復(fù)合引發(fā)劑；

（4）將反應(yīng)液強(qiáng)力攪拌30～40s后，停止攪拌，并在60℃的條件下保溫4?h完成聚合反應(yīng)；

（5）將所得的吸水樹(shù)脂用過(guò)量的蒸餾水浸泡48?h，使其充分溶脹，以除去未反應(yīng)的單體和易溶物；

（6）將所得的吸水樹(shù)脂放入冰箱中冷凍，完全固化后轉(zhuǎn)入冷凍干燥機(jī)中，冷凍干燥24?h，制得干燥的殼聚糖交聯(lián)聚馬來(lái)酸酐高吸水樹(shù)脂。

進(jìn)一步地，步驟（3）中加入的過(guò)硫酸銨、亞硫酸氫鈉復(fù)合引發(fā)劑中過(guò)硫酸銨與亞硫酸氫鈉的摩爾比為1-10:5-20?。

進(jìn)一步地，步驟（3）中加入的過(guò)硫酸銨、亞硫酸氫鈉復(fù)合引發(fā)劑的重量份數(shù)為10-80份。??

本發(fā)明達(dá)到的有益效果為：利用正交試驗(yàn)法對(duì)合成條件進(jìn)行了優(yōu)化得到最佳合成條件，所述方法制得的殼聚糖交聯(lián)聚馬來(lái)酸酐高吸水樹(shù)脂具有很好的吸水率、溶脹動(dòng)力學(xué)性能、自然條件下的保水性能、重復(fù)吸水性能、pH敏感性和生物降解性。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

一種殼聚糖交聯(lián)聚馬來(lái)酸酐高吸水樹(shù)脂的合成方法，所述方法包括以下步驟：

（1）取10份的殼聚糖于單口燒瓶中，加入50份去離子水，1份乙酸，攪拌使殼聚糖完全溶解后，逐滴加入10份馬來(lái)酸酐的丙酮溶液，室溫下繼續(xù)攪拌反應(yīng)5?h，用丙酮沉析出交聯(lián)劑N-馬來(lái)酰化殼聚糖，在40℃下，用真空干燥箱充分干燥至恒重，即得交聯(lián)劑N-馬來(lái)酰化殼聚糖；

（2）稱取1份上述N-馬來(lái)酰化殼聚糖于燒杯中，加入去離子水，攪拌至交聯(lián)劑完全溶解后，向燒杯中加入2000份的丙烯酸，混合均勻，用氫氧化鈉溶液中和部分丙烯酸；