[发明专利]一种木质素大分子引发剂的制备方法及应用

说明书

本发明公开了一种木质素大分子引发剂的制备方法及应用。本发明的木质素大分子引发剂的制备方法包括以下步骤：S1：将纯化木质素、催化剂和溶剂加入到反应容器中，将反应容器置于冰水浴中冷却；S2：在室温下，催化条件下使纯化木质素与2‑溴异丁酰溴反应；S3：催化反应所得反应产物，经多次洗涤离心处理后进行干燥处理，即得所述木质素大分子引发剂。本发明制得的木质素大分子引发剂可作为制备温敏性材料的原子转移自由基聚合反应的引发剂。本发明的制备方法所使用的原料来源广泛且价格低廉、反应条件温和，所得产品的纯化分离方法简便易行，本发明拓宽了木质素的应用范围。

技术领域

本发明属于大分子引发剂技术领域，涉及一种木质素大分子引发剂的制备方法及应用，具体涉及一种木质素大分子引发剂的制备方法及其作为原子转移自由基聚合反应引发剂制备温敏性材料的应用。

背景技术

木质素是一种复杂的高分子化合物，广泛存在于大部分陆地植物木质部分中，大约占陆地植物生物量的1/3。而木质素含有大量的羧基、羰基、甲氧基、酚羟基和脂肪族羟基等官能团，可以为许多反应提供活性位点，尤其是羟基，可以发生烷基化、乙酰化和酯化等反应，为助剂的合成与材料的制备提供反应基础。

与木质素利用相关的专利文献主要有：公开号为CN107837789A的中国发明专利申请，其公开了一种傅克烷基化木质素磺酸盐吸附剂的制备方法，同时在室温和pH=7条件下，用所制备的吸附剂对铝离子、铜离子和亚甲基蓝进行了吸附实验，吸附量可分别达到120mg/g、110 mg/g和200 mg/g；公开号为CN107790060A的中国发明专利申请，其公开了一种木质素染料分散剂的制备方法，先将木质素进行磺化制备木质素磺酸钠，接着将制得的木质素磺酸钠在搅拌下加入环氧氯丙烷，常温反应1h后再加入氢氧化钠反应1h即得到木质素染料分散剂。当然，木质素的利用远不于此，Jin等（Temperature and pH responsivehydrogels using methacrylated lignosulfonate crosslinker: Synthesis,characterization and properties. ACS Sustainable Chemistry & Engineering，2017，6（2）1763-1771）开发了一种木质素交联剂，用于制备pH/温度双敏感水凝胶。此外，木质素还可用于制备温敏材料。目前，木质素温敏材料的制备多为普通自由基聚合反应，通过添加小分子引发剂，使木质素与温敏单体接枝共聚形成木质素温敏材料，该反应普遍存在着产物分子量不可控，接枝位点随机，产物容易聚集形成凝胶等缺点。为改善这种情况，可将木质素制备成大分子引发剂，然后再与温敏单体反应，通过控制大分子引发剂的合成来控制温敏材料的分子量，但关于木质素大分子引发剂的报道很少。有关木质素大分子引发剂的制备及应用的文献有Kim等（Preparation of a thermoresponsive lignin-basedbiomaterial through atom transfer radical polymerization. Biomacromolecules,2010, 11（4）：981）、Gao等（Enzymatic synthesis of ionic responsive ligninnanofibres through surface poly(N-isopropylacrylamide) immobilization. GreenChem，2014,16（8）：3890-3898），他们均是以脂溶性木质素来制备大分子引发剂，进而用于引发合成温敏材料。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有木质素温敏材料制备技术的不足，特别是目前并未发现以水溶性木质素为原料制备大分子引发剂报道，提供一种原料易得、反应条件温和的木质素大分子引发剂的制备方法，并将制备所得的木质素大分子引发剂用作原子转移自由基聚合反应的引发剂，使温敏性单体与木质素大分子引发剂发生接枝共聚反应，进而制备温敏性材料，拓宽木质素的应用范围。

本发明的目的通过以下技术方案实现：