[發(fā)明專利]一種改性纖維素纖維及其制備方法和應(yīng)用有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201810867003.3 | 申請日： | 2018-08-01 |
| 公開（公告）號： | CN110791952B | 公開（公告）日： | 2021-11-30 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 陳曉農(nóng);趙彩新;任懷森;桂起林;石淑先 | 申請（專利權(quán)）人： | 北京化工大學(xué) |
| 主分類號： | D06M13/352 | 分類號： | D06M13/352;C08L67/06;C08L1/02;C08J3/24;D06M101/06 |
| 代理公司： | 北京康思博達知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11426 | 代理人： | 李國紅;劉冬梅 |
| 地址： | 100029 *** | 國省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 改性 纖維素 纖維 及其 制備 方法 應(yīng)用 | ||
本發(fā)明公開了一種改性纖維素纖維及其制備方法和應(yīng)用，以及一種熱可逆交聯(lián)樹脂及其制備方法，其中，該改性纖維素纖維由含呋喃基團的化合物與纖維素纖維反應(yīng)得到，含呋喃基團的化合物含有呋喃基團以及可與纖維素纖維表面羥基反應(yīng)的功能基團，賦予改性纖維素纖維能進行D?A環(huán)化加成交聯(lián)反應(yīng)的活性。將改性纖維素纖維與不飽和聚酯共混、熱壓，制得熱可逆交聯(lián)樹脂，其中，改性纖維素纖維賦予熱可逆交聯(lián)樹脂可降解性，此外，樹脂中包含D?A交聯(lián)橋鍵，在強化改性纖維素纖維與不飽和聚酯間的界面結(jié)合力的同時賦予樹脂熱可逆性，使得熱可逆交聯(lián)樹脂具有良好的力學(xué)性能和熱塑性。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及纖維素纖維的改性，特別地，涉及一種改性纖維素纖維及利用其制備熱可逆交聯(lián)樹脂的方法。
背景技術(shù)
不飽和聚酯(UPR)由于其良好的可加工型、優(yōu)異的化學(xué)性能和機械性能，以及密度低、價格便宜等特點，常被作為纖維增強復(fù)合材料的基體材料，其增強材料主要是玻璃纖維，所得復(fù)合材料稱為玻璃鋼(FRP)。玻璃鋼具有質(zhì)量輕、強度高的特點，廣泛應(yīng)用在航空航天、裝飾建筑、鐵道鐵路、體育用材、建材衛(wèi)浴、環(huán)衛(wèi)工程等行業(yè)。
然而，隨著玻璃鋼行業(yè)的迅速發(fā)展，玻璃鋼廢棄物大量產(chǎn)生，由此造成資源的浪費且污染環(huán)境。因此，對廢舊玻璃鋼制品的合理處理是目前玻璃鋼行業(yè)亟需解決的問題。目前，對玻璃鋼廢棄物的回收利用主要針對玻璃鋼中的不飽和聚酯部分，對不飽和聚酯部分的回收利用方法主要有物理回收、化學(xué)回收和能量回收三種。玻璃鋼中的玻璃纖維部分多采用深埋的方式處理，該處理方法造成環(huán)境的污染和資源的浪費。
目前，巨石集團設(shè)計了一條玻璃纖維廢絲處理生產(chǎn)線，可將處理后的玻璃纖維廢絲作為原料并按照正常的玻璃纖維工藝流程進行玻璃纖維拉絲作業(yè)生產(chǎn)，實現(xiàn)了玻璃纖維廢絲的循環(huán)利用(玻璃纖維，2015年第2期，15-21)。但是這種處理方法對設(shè)備的要求較高，很難得到推廣。針對玻璃鋼廢棄物中玻璃纖維不可降解、難處理的這一問題，有學(xué)者提出用天然纖維替代玻璃纖維對不飽和聚酯進行填充補強，得到的復(fù)合材料被稱為綠色復(fù)合材料(Polymer Composites，2018，1-8)。纖維素纖維是最常見的一種天然纖維，具有可降解特性，因此纖維素纖維填充補強不飽和聚酯復(fù)合材料具備玻璃纖維補強復(fù)合材料所欠缺的可降解性。但是，與玻璃纖維填充不飽和聚酯復(fù)合材料相比，纖維素纖維填充不飽和聚酯復(fù)合材料的力學(xué)性能較差。
因此，尋求可降解的、力學(xué)性能良好的不飽和聚酯的纖維類材料具有重要的意義。
發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述問題，本發(fā)明人進行了銳意研究，設(shè)計出一種改性纖維素纖維，由含呋喃基團的化合物與纖維素纖維反應(yīng)得到，其中，含呋喃基團的化合物含有呋喃環(huán)以及可與纖維素纖維表面羥基反應(yīng)的功能基團，賦予改性纖維素纖維能進行D-A環(huán)化加成交聯(lián)反應(yīng)的活性。將改性纖維素纖維與不飽和聚酯共混、熱壓，制得熱可逆交聯(lián)樹脂。該樹脂中包含D-A結(jié)構(gòu)，形成交聯(lián)橋鍵，強化改性纖維素纖維與不飽和聚酯間的界面結(jié)合力的同時賦予該樹脂熱塑性，使得該樹脂具有良好的力學(xué)性能和可降解特性，從而完成本發(fā)明。
本發(fā)明的目的之一在于一種改性纖維素纖維，由含呋喃基團的化合物與纖維素纖維反應(yīng)得到，
其中，含呋喃基團的化合物具有如式(I)所示的結(jié)構(gòu)：
式(Ⅰ)中，R選自如式(Ⅰ-1)、式(Ⅰ-2)、式(Ⅰ-3)所示基團：
其中，式(I-3)中，n＝1～5，優(yōu)選n＝1～3，例如n＝1。
本發(fā)明的目的之二在于提供一種改性纖維素纖維的制備方法，該方法包括以下步驟：
步驟1、將纖維素纖維分散到溶劑中；
步驟2、向步驟1的體系中加入含呋喃基團的化合物，進行反應(yīng)；
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