[發明專利]一種疏水改性纖維素及其制備方法

有效

• 申請號: 202011154104.X
• 申請日: 2020-10-26
• 公開（公告）號: CN112321732B
• 公開（公告）日: 2023-03-10
• 發明（設計）人: 潘向軍;劉國清
• 申請（專利權）人: 衢州學院
• 主分類號: C08B15/06
• 分類號: C08B15/06;D21H19/34;D21H21/16
• 代理公司: 杭州六方于義專利代理事務所(普通合伙) 33392
• 代理人: 施少鋒

本發明提供一種疏水改性纖維素，可以用下式(1)表示，其中，R^f為氟烷基或全聚氟醚基基團，R為二價有機基團，x、y表示統計意義上的結構單元數，x、y均為大于等于1的整數。該疏水改性纖維素由納米纖維素與單端含異氰酸酯基團的氟化物反應制備。本發明的改性納米纖維素疏水改性纖維素：制備過程簡單易控，利于規模化放大生產；儲存穩定性好，產品使用可靠性高，具有較高的商業推廣價值；疏水疏油效果好，且持久性優良。

技術領域

本發明涉及一種疏水改性纖維素及其制備方法，屬于纖維素改性技術領域。

背景技術

納米纖維素的制備原料來源豐富，具有生物材料的輕質、可降解、可再生及生物相容性等優點，且具有較大的比表面積、高結晶度、高強度、高親水性、高熱穩定性等諸多優良性能。然而，由于其表面大量羥基存在氫鍵的作用，致使其很容易發生一定程度的不可逆聚集成團，分散不均勻，不能很好地溶解在弱極性溶劑和聚合物介質中，與聚合物間相容性不好，界面粘合較差，大大限制了其在眾多領域中的應用。基于此，我們希望可以對其進行改性修飾，降低其表面自由能，使納米纖維素分散均一，改善其與弱極性溶劑、聚合物基體間的界面相容性，并賦予其疏水、疏油等新的優良特性，擴展其在食品包裝、生物醫藥、紡織印染、涂料、造紙、化妝品等領域中的應用。

目前，對納米纖維素的疏水疏油改性主要采用接枝的方法，但反應條件苛刻，產物分離過程復雜，易產生二次污染。因此，開發一種簡單高效，技術路線環保無污染的納米纖維素改性方法(尤其是還可以制備具有良好疏水、疏油性、分散均一，與疏水有機系的界面相容性良好的改性納米纖維素)就顯得尤為必要，也是一項亟待解決的技術難題。

專利CN2019100585376公開了一種氟硅烷改性納米纖維素的制備方法及獲得的改性纖維素，專利CN201910671869.1公開了一種改性納米纖維素及其制備方法，上述兩種方案均存在易水解的烷氧基硅基團，使其儲存穩定性受到影響；水解后的產品性能將明顯下降，進而影響了其商用推廣。

發明內容

本發明旨在提供一種疏水改性纖維素及其制備方法，該改性纖維素儲存穩定性優良，疏水疏油效果優良，且改性產物分散均一、與有機系的界面相容性好，商用推廣價值高。

為了實現本發明的目的，特采用了如下技術方案：

一種疏水改性纖維素，可以用下式：

其中，R^f為氟烷基或全氟聚醚基基團，R為二價有機基團x、y表示統計意義上的結構單元數，x、y均為大于等于1的整數。

進一步，所述氟烷基可以用CH₂(CF₂)_nCF₃表示，其中n為0～20的整數；所述全氟聚醚基可以用CF(CF₃)O(CF(CF₃)CF₂O)_mCF₂CF₂CF₃表示，m表示統計意義上的結構單元數，為1～90的整數。

更進一步，所述氟烷基可以用CH₂(CF₂)_nCF₃表示，其中n為2～8的整數；所述全氟聚醚基可以用CF(CF₃)O(CF(CF₃)CF₂O)_mCF₂CF₂CF₃表示，m表示統計意義上的結構單元數，為5～20的整數。