[发明专利]一种检测苯试剂的试纸

说明书

本发明涉及一种检测苯试剂的试纸及其制备方法，属于高分子双亲自组装及新材料制备领域。发明采用杯芳烃酰氯衍生物与哌嗪进行反应，制备线形聚(杯芳烃‑哌嗪)酰胺。该聚酰胺大分子主链上有杯芳烃嵌段，因而可以络合苯及其衍生物。聚酰胺与苯发生络合后，链会发生收缩和扭曲变形，即产生“刺激‑响应”反应。此特点可以被用来检测苯及其衍生物的存在。将这种聚酰胺与其他高聚物混合制膜，制备出平板试纸状检测材料，用于快速检测环境中苯及其衍生物。此法为苯类物质的检测提供了一个简便、实用的新方案。

技术领域

本发明涉及一种聚酰胺的制备及其溶液共混材料的制备，用于芳香有机分子的检测，涉及一种刺激-响应材料的制备技术。

背景技术

带有苯环的芳香烃对环境和人体都具有一定的危害，对人的神经系统、血液系统，消化系统以及皮肤都会产生危害。尤其是血液系统，对苯类物质十分敏感，一线操作人员长期接触苯类物质，会导致各脏器系统疾病。因而苯在环境和溶液等处的检测十分重要，快速便捷地检测苯的存在技术和材料制得研究开发。而能够快速简便地检测出苯等芳香烃结构的试纸是一种具有市场潜力的产品。

本专利通过带有可反应活性基团的单体杯芳烃二酰氯的有机溶液与哌嗪进行聚合，制备线形聚(杯芳烃-哌嗪)酰胺。该聚酰胺是由芳香刚性大环番砌块与小分子量杂环链接而成的聚合物链结构，多种对比因素交替呈现在大分子链上，赋予其自组装的特点和丰富的刺激-响应行为。此类聚合物与苯类试剂接触后，因为π-π相互作用，分子链产生剧烈的收缩和弯曲扭转等刺激-响应的行为。聚(杯芳烃-哌嗪)酰胺与其他聚合物共混后可均匀分布于铸膜液中，湿法刮膜后，均匀分布于膜内部和膜表面。膜在干燥条件下为平整的纸片装。苯类物质与该共混膜接触后，苯环在π-π相互作用的驱动下，进入到杯芳烃的富π电子空腔，诱使聚酰胺分子链收缩和弯曲扭转，最终导致整个共混平板膜产生形变，展现了对苯类等有毒物质定向检测的潜力。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种检测苯试剂试纸的制备方法。

本发明的技术方案概述如下：

一种检测苯试剂的试纸，其特征在于通过杯芳烃单体I与哌嗪聚合，生成聚合物III。将聚合物III溶于有机溶剂中，加入聚合物A，混合均匀得铸膜液，采用去离子水为凝固浴，通过相转化法制备平板膜，得到苯类物质检测试纸。

杯芳烃单体I的结构式如下：

聚合物A为聚偏氟乙烯和/或醋酸纤维素中的一种或两种的混合物；有机溶剂为N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮和/或二甲基亚砜中的一种和/或几种的混合。

附图说明

图1为检测苯试剂的试纸；

图2为试纸对甲苯的检测效果图；

图3为试纸对苯胺的检测效果图。

实施例

聚合物I的合成

所有实例

实施例1

将5mL浓度为5mg/mL的I₁溶液，滴加到10mL浓度为30mg/mL的哌嗪溶液，反应5min，收集界面聚合产物。用20mL正己烷和20mL去离子水交替洗涤3次，干燥，得白色粉末状聚合物III₁2mg。

实施例2

将10mL浓度为30mg/mL的哌嗪溶液，滴加到5mL浓度为5mg/mL的I₁溶液中，100r/min转速匀速搅拌10min，使其产生溶液聚合产物，收集溶液聚合产物。经过正己烷和去离子水洗涤，干燥，得白色片状聚合物III₂2.8mg。