[發明專利]羥丙基殼聚糖微球、其制備方法及其在降低植物油介損中的應用

有效

• 申請號: 201711147416.6
• 申請日: 2017-11-17
• 公開（公告）號: CN107814953B
• 公開（公告）日: 2020-07-17
• 發明（設計）人: 李偉;鄭科旺;黃超凡;羅彪;陳陽;王振宇;郭海;張賢;覃彩芹
• 申請（專利權）人: 湖北工程學院
• 主分類號: C08J3/12
• 分類號: C08J3/12;C08J3/24;C08B37/08
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙) 11371
• 代理人: 趙麗娜

本發明提供了一種羥丙基殼聚糖微球、其制備方法及其在降低植物油介損中的應用，屬于殼聚糖改性領域。羥丙基殼聚糖微球的制備方法是：將黏度為0.25～0.65Pa·s的殼聚糖、異丙醇、第一氫氧化鈉溶液混合，加入四甲基氫氧化銨后滴入環氧丙烷反應，冷卻并調節pH至7后分散于丙酮或水中攪拌抽濾，用無水乙醇洗滌、真空干燥得到羥丙基殼聚糖，將羥丙基殼聚糖制成溶液噴到多聚磷酸鈉中超聲處理交聯后用水洗滌、過濾加到氫氧化鈉溶液中攪拌，并添加戊二醛反應獲得微球；將微球用水洗滌后依次通過體積分數21～29％、41～49％、61～69％、85～89％的有機溶劑淋洗、冷凍干燥。該方法制備得到的改性殼聚糖可降低植物油的介損。

技術領域

本發明涉及殼聚糖改性領域，具體而言，涉及一種羥丙基殼聚糖微球、其制備方法及其在降低植物油介損中的應用。

背景技術

變壓器油是指從石油煉制得到的天然烴類混合物的絕緣油，作為充油高壓電器主要的的絕緣與冷卻介質，變壓器油廣泛應用于變壓器類和斷路器類設備。變壓器油的規程簡化檢查包括以下項目：油外觀、閃點、耐壓、水溶性酸(pH值)、酸值、微水、色譜、油中含氣量、介質損耗因數等，其中變壓器油的不合格原因主要有：1.油微水超標，嚴重時會造成油耐壓達不到要求；2.油色譜化驗結果表明油中含有C₂H₂或總的油中含氣量偏離；3.油介損超標準(4％)。前兩項缺陷的形成原因較明顯，也容易處理，可以通過真空濾油機加熱循環有效消除安全隱患，而第3項油介損超標，就很難用常規濾油的處理方法來消除。研究表明，變壓器油介質損耗因數(以下簡稱介損)能反映變壓器油絕緣特性的好壞，反映變壓器油在電場、氧化和高溫等作用下的老化程度，以及油中極性雜質和帶電膠體等污染的程度。在實際使用過程中，劉渤華等(清潔度對變壓器介損升高的影響及其處理方法。變壓器第46卷第6期)發現變壓器油介損超標的原因除了變壓器自身內部污染外，還可能包括變壓器油所受到的來自外部污染物的污染，污染物如酸性氧化產物、微生物、金屬氧化物、膠體難溶物等污染物都對變壓器油介損值的產生有很大影響；另一方面，王聰玲等(變壓器油介損增大的原因分析與再生處理。高電壓技術1997年第3期)研究表明運行中變壓器油的介質損耗值增大，其主要原因是油的氧化和金屬元素對油品氧化的催化作用，使油產生酸性氧化產物和油泥酸性氧化產物腐蝕金屬，又使油中的金屬含量增加，加速油的氧化。

殼聚糖是由甲殼素在堿性條件下通過脫乙酰基后形成的一種衍生物，其脫乙酰度一般在65％～90％之間，是自然界中唯一大量存在的堿性多糖。殼聚糖是一種天然的高分子化合物，根據原料和制備方法的不同，分子量在幾十萬到幾百萬之間不等。殼聚糖是由D-氨基葡萄糖和N-乙酰-D-氨基葡萄糖以糖苷鍵連接而成的，由于殼聚糖具有無毒、可生物降解、極強的絮凝作用、沉淀性好等優點，使其成為一種理想的環保吸附劑，能克服傳統吸附劑難以無害化處理、易造成二次污染的缺點。殼聚糖的吸附機理主要有三個，分別是鰲合、電中和、吸附架橋三種作用，但是對于不同的膠體粒子和懸浮顆粒，以及不同的體系，殼聚糖的吸附作用并不是單一的，而是以一種機理為主，其他機理共同作用的結果。鰲合吸附作用是殼聚糖通過含有的游離氨基通過氫鍵，或者借用鹽鍵形成類似網狀結構的籠形分子，與金屬粒子發生鰲合作用；電中和吸附作用是殼聚糖通過其帶有的電荷吸附與其相反電性的膠體吸附，從而移除液體中的帶電顆粒；架橋吸附作用是殼聚糖通過其本身的長鏈結構將膠體顆粒吸附在長鏈的不同部位，像架橋一樣將這些膠體顆粒用長鏈連結起來，從而有效移除液體中的膠體顆粒。

由于引起變壓器油介損超標的主要因素之一是酸性物質的產生，這些雜質一般多呈膠體或懸浮狀態，并且大多數都帶有負電荷，殼聚糖本身就是一種陽離子高分子吸附劑。所以，當帶有正電荷的殼聚糖靠近時，膠粒所帶的負電荷被部分中和，降低了電位，使得膠體發生脫穩，結合后形成體積較大的絮狀物而沉降。因此，殼聚糖在酸性液體處理中表現出良好的吸附性能。易懷昌等通過一系列研究表明，殼聚糖對酸性染料具有強烈的吸附作用，并且在酸性染料廢液的處理中取得了較好的效果；