[发明专利]一种改性β‑环糊精接枝硝化纤维素及其制备方法在审
申请号: | 201710569093.3 | 申请日: | 2017-07-13 |
公开(公告)号: | CN107163150A | 公开(公告)日: | 2017-09-15 |
发明(设计)人: | 郑茗心;李世影 | 申请(专利权)人: | 郑茗心;南京理工大学 |
主分类号: | C08B5/04 | 分类号: | C08B5/04;C08G81/00 |
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地址: | 401121 重庆市渝*** | 国省代码: | 重庆;85 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 改性 环糊精 接枝 硝化 纤维素 及其 制备 方法 | ||
技术领域
本发明涉及一种环保材料的技术领域,特别涉及一种改性β-环糊精接枝硝化纤维素及其制备方法。
背景技术
硝化纤维素又名硝化棉,为纤维素与硝酸酯化反应的产物,是一种白色纤维状聚合物,耐水、耐稀酸、耐弱碱和各种油类。硝化纤维素在民用领域广泛用于制备涂料、油墨、赛璐珞等。但是,由普通的硝化纤维素中有机挥发物含量高,导致由其制备的涂料和油墨等环保性能差。
目前,人们主要通过醇酸树脂、丙烯酸酯、聚氨酯、有机硅等改性剂改性硝化纤维素,将其制备成水性硝化纤维素乳液,从而达到降低有机挥发物含量的目的,提高其环保性。目前尚没有通过改性使硝化纤维素自身具有吸收环境有害物质的能力,从而提高其环保性的相关技术。
发明内容
有鉴于此,本发明目的在于提供一种改性β-环糊精接枝硝化纤维素及其制备方法,通过将β-环糊精接枝到硝化纤维素上,使接枝后的硝化纤维素能够兼具硝化纤维素和β-环糊精的特点,从而使硝化纤维素自身具备吸收环境污染物的能力,提高硝化纤维素的环保性。
本发明提供了一种改性β-环糊精接枝硝化纤维素的制备方法,包括以下步骤:
(1)将β-环糊精和N-羟甲基丙烯酰胺在酸性溶液中进行反应,得到β-环糊精-N-羟甲基丙烯酰胺;
(2)将所述步骤(1)得到的β-环糊精-N-羟甲基丙烯酰胺、硝化纤维素、硝酸铈铵在硝酸溶液中进行接枝反应,得到改性β-环糊精接枝硝化纤维素。
优选的,所述步骤(1)中β-环糊精、N-羟甲基丙烯酰胺和酸性溶液的质量比为1∶0.5~1∶2~3;
所述酸性溶液的质量分数为1~3%。
优选的,所述步骤(1)中反应的温度为50~80℃;反应的时间为5~15min。
优选的,所述步骤(2)中β-环糊精-N-羟甲基丙烯酰胺和硝化纤维素的质量比为4~16∶1。
优选的,所述步骤(2)中硝酸溶液的质量浓度为1~3%;
优选的,所述步骤(2)中硝酸溶液和硝化纤维素的质量比为90~110∶1。
优选的,所述步骤(2)中接枝反应的温度为30~90℃;接枝反应的时间为30~150min。
优选的,所述步骤(2中)硝化纤维素的含氮量为10~14%。
本发明提供了上述方案所述制备方法制备的改性β-环糊精接枝硝化纤维素。
优选的,所述改性β-环糊精接枝硝化纤维素中改性β-环糊精的接枝率为2~26%
本发明提供了一种改性β-环糊精接枝硝化纤维素的制备方法,包括以下步骤:(1)将β-环糊精和N-羟甲基丙烯酰胺在酸性溶液中进行反应,得到β-环糊精-N-羟甲基丙烯酰胺;(2)将所述步骤(1)得到的β-环糊精-N-羟甲基丙烯酰胺、硝化纤维素、硝酸铈铵在硝酸溶液中进行接枝反应,得到改性β-环糊精接枝硝化纤维素。本发明通过使用N-羟甲基丙烯酰胺对β-环糊精进行改性,使改性后的β-环糊精具备与硝化纤维素接枝的官能团,成功的实现了将β-环糊精接枝到硝化纤维素上,使接枝后的硝化纤维素既保留了原有的特性,还兼具β-环糊精吸附环境有害物质及除臭的能力,提高了硝化纤维素的环保性能;并且本发明提供的制备方法简单,步骤少,容易进行工业化生产。实施例表明,使用本发明的制备方法得到的改性β-环糊精接枝硝化纤维素能够实现对芳香族致癌物等环境污染物的吸附包容,具备自身吸附环境污染物的能力,是一种具有广阔应用前景的环保原料。
附图说明
图1为本发明实施例1中硝化纤维素、β-环糊精、β-环糊精-N-羟甲基丙烯酰胺和改性β-环糊精接枝硝化纤维素的红外光谱图。
具体实施方式
本发明提供了一种改性β-环糊精接枝硝化纤维素的制备方法,包括以下步骤:
(1)将β-环糊精和N-羟甲基丙烯酰胺在酸性溶液中进行反应,得到β-环糊精-N-羟甲基丙烯酰胺;
(2)将所述步骤(1)得到的β-环糊精-N-羟甲基丙烯酰胺、硝化纤维素、硝酸铈铵在硝酸溶液中进行接枝反应,得到改性β-环糊精接枝硝化纤维素。
本发明将β-环糊精和N-羟甲基丙烯酰胺在酸性溶液中进行反应,得到β-环糊精-N-羟甲基丙烯酰胺。在本发明中,所述β-环糊精、N-羟甲基丙烯酰胺和酸性溶液的质量比优选为1∶0.5~1∶2~3,更优选为1∶0.6~0.8∶2;所述酸性溶液中酸的质量分数优选为1~3%,更优选为1.5~2.5%。
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