[发明专利]胺化交联型AA/MA/EA接枝黄原酸酯化木薯淀粉磁性印迹微球的制备方法

说明书

本发明公开了一种胺化交联型AA/MA/EA接枝黄原酸酯化木薯淀粉磁性印迹微球的制备方法。以木薯淀粉为主要原料，在合成胺化交联型AA/MA/EA接枝黄原酸酯化木薯淀粉基础上，在反乳相溶液中将四氧化三铁包裹到该复合变性淀粉衍生物内部来制备胺化交联型AA/MA/EA接枝黄原酸酯化木薯淀粉磁性微球；之后以金属离子为模板进行交联印迹，得对特定金属离子有特定吸附性的印迹聚合物，即胺化交联型AA/MA/EA接枝黄原酸酯化木薯淀粉磁性印迹微球。产品磁性印迹淀粉微球兼具酯化淀粉和接枝淀粉的优点，具有超顺磁性，结构相较于普通复合变性淀粉衍生物在吸附重金属离子、废水处理、精细化工、功能材料等方面具有较高的应用价值。

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，特别是一种胺化交联型AA/MA/EA接枝黄原酸酯化木薯淀粉磁性印迹微球的制备方法。

背景技术

天然淀粉颗粒结构中包含结晶区和不定型区，外层是结构紧密的结晶区，交联剂很难进入内层结构松散的无定形区，因此反应只能在表面进行。对淀粉进行预处理，能够破坏颗粒结晶结构，提高淀粉的反应活性。一般淀粉微球外型规则，粒度均匀，具有空间网状结构，调节合成工艺条件或进行基团表面修饰，可以控制淀粉微球的粒径、微孔结构和表面基团，从而改变其性能。磁性淀粉微球是由淀粉与磁性物质复合而成的一类既具有高分子材料的特性又具有磁响应性的双重性能的磁性高分子复合物。磁性及微球的表面效应，使磁性淀粉微球在控释剂、药物载体、重金属吸附剂、化妆品载体等方面有十分广泛的应用。磁性淀粉微球因具有磁响应能力，在外加磁场作用下能定向移动，易于分离回收，因此广泛用于金属离子吸附。但一般磁性淀粉微球表面功能基团少、种类单一、活性吸附位点不足，吸附或选择吸附能力较弱，这些缺陷限制了磁性淀粉微球的进一步应用。

为了提高磁性淀粉微球的应用性能，制备磁性淀粉微球前先对淀粉进行交联、接枝、酯化、阳离子化等化学改性，以此来改变磁性淀粉微球的表面形貌、孔隙率，增加活性基团，形成具有特定功能的磁性功能淀粉微球。如果能够将磁性分离技术与分子印迹技术结合来制备具有选择性吸附能力的磁性淀粉衍生物球粒材料，将能够一步实现对离子的选择性吸附、分离与富集。

本发明以木薯淀粉为主要原料，第一步以水为溶剂，CS₂为酯化剂，经NaOH 催化合成木薯淀粉黄原酸酯；第二步系以丙烯酸(AA)、丙烯酸甲酯(MA)、丙烯酸乙酯(EA)为混合单体，硝酸铈铵溶液为引发剂，合成AA/MA/EA接枝黄原酸酯化木薯淀粉；再将其与乙二胺进行胺化反应，在K₂CO₃催化下合成胺化交联型AA/MA/EA接枝黄原酸酯化木薯淀粉。在此基础上，在反乳相溶液中将四氧化三铁包裹到该复合变性淀粉衍生物内部来制备胺化交联型AA/MA/EA 接枝黄原酸酯化木薯淀粉磁性微球；之后以金属离子为模板进行交联印迹，得到对特定金属离子有特定吸附性的印迹聚合物，即胺化交联型AA/MA/EA接枝黄原酸酯化木薯淀粉磁性印迹微球。

发明内容

本发明的目的是为了改变木薯淀粉的空间结构与功能特性，扩大应用范围，提供胺化交联型AA/MA/EA接枝黄原酸酯化木薯淀粉磁性印迹微球。

本发明的具体步骤为：

(1)将6g木薯淀粉置于60℃真空恒温干燥箱中干燥24小时至恒重，得干基木薯淀粉。

(2)称量5g步骤(1)所得干基木薯淀粉于250mL四口烧瓶中，并向其中加入 15mL蒸馏水，于30℃下搅拌均匀配成木薯淀粉悬浮液。

(3)搅拌下向步骤(2)所得木薯淀粉悬浮液缓慢加入0.3mL质量分数为10％的NaOH溶液，调节淀粉悬浮液的pH至10～12，并搅拌活化30分钟；然后加入 2mL分析纯CS₂，体系升温至35～50℃反应3～4小时。

(4)向步骤(3)所得物料中加入10mL质量分数为5％的MgSO₄溶液，继续搅拌10分钟，得到不溶性黄原酸酯化淀粉混合液。