一种亲水型丝瓜络的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种亲水型丝瓜络，由以下制备方法制得：将丝瓜络和碱性溶液混合，得到预处理丝瓜络；将第一单体在引发剂的存在下与所述预处理丝瓜络进行接枝反应，得到亲水型丝瓜络；所述第一单体包括丙烯酸盐和甲基丙烯酸盐中的一种或多种。或将丝瓜络和碱性溶液混合，得到预处理丝瓜络；将第二单体在引发剂的存在下与所述预处理丝瓜络进行接枝反应，得到改性丝瓜络；所述第二单体包括丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、丙烯酸和甲基丙烯酸中的一种或多种；将所述改性丝瓜络和碱性物质进行反应，得到亲水型丝瓜络。本发明提供的亲水型丝瓜络中包括亲水基团，且丝瓜络具有大孔结构和纤维管束结构，使得亲水型丝瓜络具有较高的吸水倍率。
【专利说明】一种亲水型丝瓜络
【技术领域】
[0001] 本发明属于丝瓜络的【技术领域】，尤其涉及一种亲水型丝瓜络。
【背景技术】
[0002] 丝瓜络又名丝瓜瓢，是萌芦科植物丝瓜的干燥成熟果实的维管束。它有一个厚实 的海绵状囊，由纵横交错的纤维组成，它包含纤维素及木聚糖（Xylan)，可能还含甘露聚糖 (Mannan)、半乳聚糖（Galactan)及木质素等，纤维素占60%、半纤维素占30%和木质素占 10% (毛金浩，上海大学硕士毕业论文，2008年）。
[0003] 丝瓜络是一种天然的纤维素材料，丝瓜络的研宄集中在南亚、南非、南美等第三 世界国家。如突尼斯的 Ghali (ACS Symoposium Series，385,337-354(1989))、土耳其的 Seki (BioResources，6,3836 _ 3849(2011))、巴西的 Botaro(Journal of Applied Polymer Science，123, 2330-2337 (2012))等人用丝瓜络增强聚酯纤维的力学强度，同时比较合成前 后的微观形貌、热稳定性和结晶性能。天然纤维的吸水能力并不强，通常低于l〇g/g，土耳 其的Demir分别用3-(三甲氧基硅基）-1-丙硫醇、（3-氨基丙基）三乙氧基硅烷处理丝瓜 络表面，然后与经马来酸酐表面处理的聚丙烯（PP)共混，以增强复合材料的拉伸强度，并 考察在共混前后吸水性能、表面微观形貌的变化。结果发现未经过处理的丝瓜络与PP共混 物的吸水量为2. 7g/g，经过硅烷偶联剂表面处理的丝瓜络与PP共混物及PP经过马来酸酐 表面处理的丝瓜络与PP共混物的吸水倍率均出现下降，分别下降至I. 7g/g、l. 6g/g、l. 9g/ g(Composites:Part A:Applied science and manufacturing，37,447-456 (2006)) 〇 因此， 现有技术报道的对丝瓜络的吸水倍率均较低。
【发明内容】
[0004] 有鉴于此，本发明的目的在于提供一种亲水型丝瓜络，本发明提供的亲水型丝瓜 络具有较高的吸水倍率。
[0005] 本发明提供了一种亲水型丝瓜络，由以下制备方法制得：
[0006] 将丝瓜络和碱性溶液混合，得到预处理丝瓜络；
[0007] 将第一单体在引发剂的存在下与所述预处理丝瓜络进行接枝反应，得到亲水型丝 瓜络；
[0008] 所述第一单体包括丙烯酸盐和甲基丙烯酸盐中的一种或多种。
[0009] 本发明提供了一种亲水型丝瓜络，由以下制备方法制得：
[0010] 将丝瓜络和碱性溶液混合，得到预处理丝瓜络；
[0011] 将第二单体在引发剂的存在下与所述预处理丝瓜络进行接枝反应，得到改性丝瓜 络；
[0012] 所述第二单体包括丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺、丙烯酸和甲基丙 烯酸中的一种或多种；
[0013] 将所述改性丝瓜络和碱性物质进行反应，得到亲水型丝瓜络。
[0014] 优选地，所述碱性溶液包括氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液和氢氧化妈溶液中的一 种或多种；
[0015] 所述碱性溶液的摩尔浓度为0· OOlmol/L?10mol/L〇
[0016] 优选地，所述接枝反应在酸性水溶液的存在下进行；
[0017] 所述酸性水溶液包括硫酸水溶液、硝酸水溶液、盐酸水溶液和磷酸水溶液中的一 种或多种。
[0018] 优选地，所述引发剂包括氧化剂和还原剂；
[0019] 所述氧化剂包括过硫酸钾、焦磷酸锰、硝酸铈铵、硫酸铈铵和高氯酸铈中的一种或 多种；
[0020] 所述还原剂为预处理丝瓜络。
[0021] 优选地，所述氧化剂和单体的摩尔浓度比为（0. 001?0. 2) : (0. 2?10)。
[0022] 优选地，所述接枝反应的温度为0°C?80°C ;
[0023] 所述接枝反应的时间为2h?72h。
[0024] 优选地，所述碱性物质包括强氧化钠水溶液、氢氧化钾水溶液和氢氧化妈水溶液 中的一种或多种。
[0025] 优选地，所述改性丝瓜络和碱性物质进行反应的温度为0°C?100°C ;
[0026] 所述改性丝瓜络和碱性物质进行反应的时间为Ih?36h。
[0027] 优选地，所述亲水型丝瓜络包括接枝纤维素和接枝半纤维素；
[0028] 所述接枝纤维素的主链为纤维素，接枝半纤维素的主链为半纤维素；
[0029] 所述接枝纤维素和接枝半纤维素的支链由式I所示结构的重复单元组成：
[0030]
【权利要求】
1. 一种亲水型丝瓜络，由以下制备方法制得： 将丝瓜络和碱性溶液混合，得到预处理丝瓜络； 将第一单体在引发剂的存在下与所述预处理丝瓜络进行接枝反应，得到亲水型丝瓜 络； 所述第一单体包括丙烯酸盐和甲基丙烯酸盐中的一种或多种。
2. -种亲水型丝瓜络，由以下制备方法制得： 将丝瓜络和碱性溶液混合，得到预处理丝瓜络； 将第二单体在引发剂的存在下与所述预处理丝瓜络进行接枝反应，得到改性丝瓜络； 所述第二单体包括丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺、丙烯酸和甲基丙烯酸 中的一种或多种； 将所述改性丝瓜络和碱性物质进行反应，得到亲水型丝瓜络。
3. 根据权利要求1或2所述的亲水型丝瓜络，其特征在于，所述碱性溶液包括氢氧化钠 溶液、氢氧化钾溶液和氢氧化钙溶液中的一种或多种； 所述碱性溶液的摩尔浓度为〇? 〇〇lmol/L?10mol/L〇
4. 根据权利要求1或2所述的亲水型丝瓜络，其特征在于，所述接枝反应在酸性水溶液 的存在下进行； 所述酸性水溶液包括硫酸水溶液、硝酸水溶液、盐酸水溶液和磷酸水溶液中的一种或 多种。
5. 根据权利要求1或2所述的亲水型丝瓜络，其特征在于，所述引发剂包括氧化剂和还 原剂； 所述氧化剂包括过硫酸钾、焦磷酸锰、硝酸铈铵、硫酸铈铵和高氯酸铈中的一种或多 种； 所述还原剂为预处理丝瓜络。
6. 根据权利要求6所述的亲水型丝瓜络，其特征在于，所述氧化剂和单体的摩尔浓度 比为（〇? 001 ?〇? 2) : (0? 2 ?10)。
7. 根据权利要求1或2所述的亲水型丝瓜络，其特征在于，所述接枝反应的温度为 (TC?80。。； 所述接枝反应的时间为2h?72h。
8. 根据权利要求2所述的亲水型丝瓜络，其特征在于，所述碱性物质包括氢氧化钠水 溶液、氢氧化钾水溶液和氢氧化妈水溶液中的一种或多种。
9. 根据权利要求2所述的亲水型丝瓜络，其特征在于，所述改性丝瓜络和碱性物质进 行反应的温度为〇°C?100°C; 所述改性丝瓜络和碱性物质进行反应的时间为lh?36h。
10. 根据权利要求1或2所述的亲水型丝瓜络，其特征在于，所述亲水型丝瓜络包括接 枝纤维素和接枝半纤维素； 所述接枝纤维素的主链为纤维素，接枝半纤维素主链为半纤维素； 所述接枝纤维素和接枝半纤维素的支链由式I所示结构的重复单元组成：
式I中，所述R为-H或-CH3; 所述E为-ONa、-0K、_順2或-NH-CH20H。
【文档编号】C08F220/56GK104479076SQ201410740005
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2014年12月5日 优先权日:2014年12月5日
【发明者】刘志, 姬相玲, 潘艳雄, 彭超, 石凯, 王伟财, 李微 申请人:中国科学院长春应用化学研究所