[發明專利]一種木質素大分子引發劑的制備方法及應用

在審

• 申請號: 201811242273.1
• 申請日: 2018-10-24
• 公開（公告）號: CN109400908A
• 公開（公告）日: 2019-03-01
• 發明（設計）人: 吳志平;劉德鄉;陳介南;張林;劉武;葉志會;童朝暉;單玉蓉;劉金昱
• 申請（專利權）人: 中南林業科技大學
• 主分類號: C08H7/00
• 分類號: C08H7/00;C08F289/00;C08F4/00
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所(普通合伙) 43008
• 代理人: 黃麗

本發明公開了一種木質素大分子引發劑的制備方法及應用。本發明的木質素大分子引發劑的制備方法包括以下步驟：S1：將純化木質素、催化劑和溶劑加入到反應容器中，將反應容器置于冰水浴中冷卻；S2：在室溫下，催化條件下使純化木質素與2?溴異丁酰溴反應；S3：催化反應所得反應產物，經多次洗滌離心處理后進行干燥處理，即得所述木質素大分子引發劑。本發明制得的木質素大分子引發劑可作為制備溫敏性材料的原子轉移自由基聚合反應的引發劑。本發明的制備方法所使用的原料來源廣泛且價格低廉、反應條件溫和，所得產品的純化分離方法簡便易行，本發明拓寬了木質素的應用范圍。

技術領域

本發明屬于大分子引發劑技術領域，涉及一種木質素大分子引發劑的制備方法及應用，具體涉及一種木質素大分子引發劑的制備方法及其作為原子轉移自由基聚合反應引發劑制備溫敏性材料的應用。

背景技術

木質素是一種復雜的高分子化合物，廣泛存在于大部分陸地植物木質部分中，大約占陸地植物生物量的1/3。而木質素含有大量的羧基、羰基、甲氧基、酚羥基和脂肪族羥基等官能團，可以為許多反應提供活性位點，尤其是羥基，可以發生烷基化、乙酰化和酯化等反應，為助劑的合成與材料的制備提供反應基礎。

與木質素利用相關的專利文獻主要有：公開號為CN107837789A的中國發明專利申請，其公開了一種傅克烷基化木質素磺酸鹽吸附劑的制備方法，同時在室溫和pH=7條件下，用所制備的吸附劑對鋁離子、銅離子和亞甲基藍進行了吸附實驗，吸附量可分別達到120mg/g、110 mg/g和200 mg/g；公開號為CN107790060A的中國發明專利申請，其公開了一種木質素染料分散劑的制備方法，先將木質素進行磺化制備木質素磺酸鈉，接著將制得的木質素磺酸鈉在攪拌下加入環氧氯丙烷，常溫反應1h后再加入氫氧化鈉反應1h即得到木質素染料分散劑。當然，木質素的利用遠不于此，Jin等（Temperature and pH responsivehydrogels using methacrylated lignosulfonate crosslinker: Synthesis,characterization and properties. ACS Sustainable Chemistry & Engineering，2017，6（2）1763-1771）開發了一種木質素交聯劑，用于制備pH/溫度雙敏感水凝膠。此外，木質素還可用于制備溫敏材料。目前，木質素溫敏材料的制備多為普通自由基聚合反應，通過添加小分子引發劑，使木質素與溫敏單體接枝共聚形成木質素溫敏材料，該反應普遍存在著產物分子量不可控，接枝位點隨機，產物容易聚集形成凝膠等缺點。為改善這種情況，可將木質素制備成大分子引發劑，然后再與溫敏單體反應，通過控制大分子引發劑的合成來控制溫敏材料的分子量，但關于木質素大分子引發劑的報道很少。有關木質素大分子引發劑的制備及應用的文獻有Kim等（Preparation of a thermoresponsive lignin-basedbiomaterial through atom transfer radical polymerization. Biomacromolecules,2010, 11（4）：981）、Gao等（Enzymatic synthesis of ionic responsive ligninnanofibres through surface poly(N-isopropylacrylamide) immobilization. GreenChem，2014,16（8）：3890-3898），他們均是以脂溶性木質素來制備大分子引發劑，進而用于引發合成溫敏材料。

發明內容

本發明要解決的技術問題是克服現有木質素溫敏材料制備技術的不足，特別是目前并未發現以水溶性木質素為原料制備大分子引發劑報道，提供一種原料易得、反應條件溫和的木質素大分子引發劑的制備方法，并將制備所得的木質素大分子引發劑用作原子轉移自由基聚合反應的引發劑，使溫敏性單體與木質素大分子引發劑發生接枝共聚反應，進而制備溫敏性材料，拓寬木質素的應用范圍。

本發明的目的通過以下技術方案實現：