[發明專利]一種共聚物改性纖維素納米晶用于聚二甲基硅氧烷增稠的方法

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• 申請號: 202110205919.4
• 申請日: 2021-02-24
• 公開（公告）號: CN112899055A
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發明（設計）人: 朱焱;林寧
• 申請（專利權）人: 武漢百潔科技有限公司
• 主分類號: C10M155/02
• 分類號: C10M155/02;C08G77/46;C08B15/02
• 代理公司: 北京維正專利代理有限公司 11508
• 代理人: 智業

1.一種共聚物改性纖維素納米晶用于聚二甲基硅氧烷增稠的方法，其特征在于，包括以下步驟：

1）MPEG的末端修飾：以MPEG和烯丙基溴為原料，在NaH的催化作用下，MPEG的末端羥基與烯丙基溴發生化學反應，制備了Allyl-MPEG，

2）PDMS的聚合：以D₄單體為原料，加入四甲基二硅氧烷(TMDS)和三氟甲磺酸(TFMS)催化劑誘導，聚合法制得PDMS，

3）MPEG-PDMS-MPEG嵌段共聚物的合成：將步驟1制備的Allyl-MPEG和步驟2制備的PDMS經硅氫化反應合成三嵌段共聚物，

4）CNCs的制備：以天然棉纖維為原料，采用硫酸水解的方法制備表面帶有硫酸酯基的纖維素納米晶的水相懸浮液，

5）CNCs表面的物理改性：以步驟3制得的三嵌段共聚物和步驟4制得的CNCs為原料，選取THF溶劑促進CNCs表面吸附MPEG-PDMS-MPEG三嵌段共聚物得到改性的CNCs(mCNCs)，

6) 以mCNC為增稠劑的混合潤滑油/脂:以步驟5制得的mCNCs和聚二甲基硅氧烷為原料，用不同負載水平的mCNCs和聚二甲基硅氧烷相互作用，制得了一種混合潤滑油/脂。

2.如權利要求1所述的一種共聚物改性纖維素納米晶用于聚二甲基硅氧烷增稠的方法，其特征在于，步驟1所述NaH催化MPEG的末端羥基與烯丙基溴發生化學反應的方法包括以下步驟：將5 mL THF中0.5 g的NaH懸浮液加入到30 mL的THF中，將MPEG 溶解，混合后攪拌2小時，再加入溴丙烯，在室溫下反應24小時，得到的產品用乙酸乙酯離心去除NaH,再旋轉蒸發去除多余的溴丙烯和溶劑，采用真空干燥的方法，得到了固體的淡黃色烯丙基聚乙二醇產品。

3.如權利要求1所述的一種共聚物改性纖維素納米晶用于聚二甲基硅氧烷增稠的方法，其特征在于，步驟2聚合法制得PDMS的方法包括以下步驟：

D₄和TMDS兩者摩爾比例控制在5:1，添加TMFS作為催化劑誘導D₄在70 ℃聚合反應8小時，反應后,NaHCO₃ 添加到200 ml的乙醚反應沉淀得到產品，獲得無色粘稠的PDMS液體，進行旋轉蒸發去除任何殘留的單體和溶劑。

4.如權利要求1所述的一種共聚物改性纖維素納米晶用于聚二甲基硅氧烷增稠的方法，其特征步驟3硅氫化合成MPEG-PDMS-MPEG三嵌段共聚物的方法包括以下步驟：

Allyl-MPEG溶解在甲苯,然后在溫度為90℃，氮氣的保護下，斯拜耳的催化劑添加到磁攪拌攪拌20分鐘，已合成的 PDMS溶解在甲苯，用注射器注射到混合物中，在90℃條件下開始反應24小時，戊烷和甲醇的混合物被洗滌純化兩次除去未反應的PDMS和Allyl-MPEG，然后在蒸餾水透析3天，最后，在60℃的溫度下，通過烘烤一夜，得到了一種淺黃色的共聚物。

5.如權利要求1所述的一種共聚物改性纖維素納米晶用于聚二甲基硅氧烷增稠的方法，其特征在于，步驟4制備CNCs的方法包括以下步驟：

以天然棉纖維為原料，用濃度為64 wt %的 H₂SO₄溶液在45℃水解1小時，在蒸餾水中連續洗滌，然后離心除去游離酸，在水中透析3天后，獲得表酸面存在帶負電荷的硫鹽基團均勻分散的CNCs水懸浮液。

6.如權利要求1所述的一種共聚物改性纖維素納米晶用于聚二甲基硅氧烷增稠的方法，其特征在于，步驟5表面改性CNCs的方法包括以下步驟：

將CNCs水懸浮液溶解到THF中，通過連續的離心和再分散過程實現均勻分散，然后在劇烈攪拌下滴加到CNCs懸浮液中，以保證CNCs的分散，將混合物劇烈攪拌3小時，以促進共聚物在CNCs表面的充分接觸和表面吸附得到mCNCs，然后通過連續三次的離心和用THF洗滌來純化mCNCs，以去除任何游離的共聚物。

7.如權利要求1所述的一種共聚物改性纖維素納米晶用于聚二甲基硅氧烷增稠的方法，其特征在于，步驟6制備以mCNC為增稠劑的混合潤滑油/脂的方法包括以下步驟：

為保證mCNC在聚二甲基硅氧烷中的分散性，將mCNCs懸浮液緩慢加入聚二甲基硅氧烷中，機械攪拌10分鐘，然后將混合物加熱至70℃，連續攪拌5 小時，使THF溶劑蒸發，混合油/潤滑脂在真空烤箱中經過80℃一夜的進一步處理，以完全去除痕量THF和氣泡，通過mCNC與不同負載水平和聚二甲基硅氧烷的相互作用，制備了一種混合油/潤滑脂。