[發明專利]一種檢測苯試劑的試紙

有效

• 申請號: 201810216107.8
• 申請日: 2018-03-13
• 公開（公告）號: CN108445155B
• 公開（公告）日: 2021-01-15
• 發明（設計）人: 苗瑞祥;劉冬青;任順;朱澤晛;李珂
• 申請（專利權）人: 天津工業大學
• 主分類號: G01N33/00
• 分類號: G01N33/00;C08L27/16;C08L1/12;C08L77/00;C08J5/18;C08G69/00
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本發明涉及一種檢測苯試劑的試紙及其制備方法，屬于高分子雙親自組裝及新材料制備領域。發明采用杯芳烴酰氯衍生物與哌嗪進行反應，制備線形聚(杯芳烴?哌嗪)酰胺。該聚酰胺大分子主鏈上有杯芳烴嵌段，因而可以絡合苯及其衍生物。聚酰胺與苯發生絡合后，鏈會發生收縮和扭曲變形，即產生“刺激?響應”反應。此特點可以被用來檢測苯及其衍生物的存在。將這種聚酰胺與其他高聚物混合制膜，制備出平板試紙狀檢測材料，用于快速檢測環境中苯及其衍生物。此法為苯類物質的檢測提供了一個簡便、實用的新方案。

技術領域

本發明涉及一種聚酰胺的制備及其溶液共混材料的制備，用于芳香有機分子的檢測，涉及一種刺激-響應材料的制備技術。

背景技術

帶有苯環的芳香烴對環境和人體都具有一定的危害，對人的神經系統、血液系統，消化系統以及皮膚都會產生危害。尤其是血液系統，對苯類物質十分敏感，一線操作人員長期接觸苯類物質，會導致各臟器系統疾病。因而苯在環境和溶液等處的檢測十分重要，快速便捷地檢測苯的存在技術和材料制得研究開發。而能夠快速簡便地檢測出苯等芳香烴結構的試紙是一種具有市場潛力的產品。

本專利通過帶有可反應活性基團的單體杯芳烴二酰氯的有機溶液與哌嗪進行聚合，制備線形聚(杯芳烴-哌嗪)酰胺。該聚酰胺是由芳香剛性大環番砌塊與小分子量雜環鏈接而成的聚合物鏈結構，多種對比因素交替呈現在大分子鏈上，賦予其自組裝的特點和豐富的刺激-響應行為。此類聚合物與苯類試劑接觸后，因為π-π相互作用，分子鏈產生劇烈的收縮和彎曲扭轉等刺激-響應的行為。聚(杯芳烴-哌嗪)酰胺與其他聚合物共混后可均勻分布于鑄膜液中，濕法刮膜后，均勻分布于膜內部和膜表面。膜在干燥條件下為平整的紙片裝。苯類物質與該共混膜接觸后，苯環在π-π相互作用的驅動下，進入到杯芳烴的富π電子空腔，誘使聚酰胺分子鏈收縮和彎曲扭轉，最終導致整個共混平板膜產生形變，展現了對苯類等有毒物質定向檢測的潛力。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術的不足，提供一種檢測苯試劑試紙的制備方法。

本發明的技術方案概述如下：

一種檢測苯試劑的試紙，其特征在于通過杯芳烴單體I與哌嗪聚合，生成聚合物III。將聚合物III溶于有機溶劑中，加入聚合物A，混合均勻得鑄膜液，采用去離子水為凝固浴，通過相轉化法制備平板膜，得到苯類物質檢測試紙。

杯芳烴單體I的結構式如下：

聚合物A為聚偏氟乙烯和/或醋酸纖維素中的一種或兩種的混合物；有機溶劑為N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮和/或二甲基亞砜中的一種和/或幾種的混合。

附圖說明

圖1為檢測苯試劑的試紙；

圖2為試紙對甲苯的檢測效果圖；

圖3為試紙對苯胺的檢測效果圖。

實施例

聚合物I的合成

所有實例

實施例1

將5mL濃度為5mg/mL的I₁溶液，滴加到10mL濃度為30mg/mL的哌嗪溶液，反應5min，收集界面聚合產物。用20mL正己烷和20mL去離子水交替洗滌3次，干燥，得白色粉末狀聚合物III₁2mg。

實施例2

將10mL濃度為30mg/mL的哌嗪溶液，滴加到5mL濃度為5mg/mL的I₁溶液中，100r/min轉速勻速攪拌10min，使其產生溶液聚合產物，收集溶液聚合產物。經過正己烷和去離子水洗滌，干燥，得白色片狀聚合物III₂2.8mg。