专利名称：木质素基两亲性偶氮聚合物胶体球及其制备方法与应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及木质素处理，特别是涉及一种木质素基两亲性偶氮聚合物胶体球及其制备方法，属于天然高分子化合物的衍生物的技术领域。
背景技术：
不可再生的化石资源日趋枯竭和造纸废液的环境问题日益突出，使得造纸废液中木质素可再生资源的回收和利用显得格外重要。木质素是植物界第二丰富的天然高分子化合物，约占植物体重量的20% 30%，是一种可持续利用的天然资源。然而木质素通常不是以资源的方式出现，而是造纸工业的副产品，为造纸废液中的主成分，目前造纸废液占我国工业废水总量的17%。以来源丰富、价格低廉的工业木质素来开发新的产品，将推动制浆造纸行业“清洁生产和循环经济”工作的开展。以工业木质素为原料制备木质素基两亲性偶氮聚合物是一项原创性工作。偶氮聚合物指在分子结构中含有偶氮(-N = N-)基团的聚合物。芳香族偶氮化合物由于存在稳定的共轭体系，因此具有较好的光和热稳定性。与共轭体系相连的不同取代基可以使芳香族偶氮化合物具有丰富多彩的颜色，早期芳香族偶氮化合物作为各种颜色的染料，在纺织、食品添加剂、彩色液晶显示和彩色摄影胶片等方面，获得了广泛的应用。随后，芳香族偶氮聚合物因为偶氮功能团的顺反异构化反应所带来的各种特殊功能引起科研工作者的高度重视。将芳香族偶氮基团引入聚合物体系对于发挥偶氮基团的功能性起到了强有力的推动作用。芳香族偶氮聚合物具有光致液晶相变、非线性光学、光致二相色性、光致表面起伏光栅的多种光学特性,逐步成为光电信息材料中研究重点，并成为一类很有潜力的功能性材料(Xie S, Natansohn A, and Rochon P.Recent development in aromatic azopolymers research.Chemistry of Materials, 1993,5:403 411)。近年来，出现了双亲性偶氮聚合物形成胶体球的报道(Yaobang Li, Yaning He, Xiaolan Tong and XiaogongWang, Photoinduced deformation of amphiphilic azo colloidal spheres.J.Am.Chem.Soc.，2005，127 (8):2402 2403.)，这种偶氮聚合物`胶体球引起了广泛的兴趣和重视。一方面这种从无序分子到有序组装结构有利于揭示自然科学和生命科学中的规律；另一方面，这种胶体球在光存储、光开关、感应器、微反应器、药物传递和控释等方面有着重要的应用前景。偶氮苯型偶氮聚合物胶体球的制备路线一般如下:以苯酚物质为起始原料、经过重氮化反应得到偶氮苯中间体化合物，然后与聚丙烯酰氯反应得到偶氮聚电解质。将偶氮聚电解质先溶于有机良溶剂中，然后加入沉淀剂(水)便得到偶氮聚合物胶体球(Deng YH,Li YB and Wang XG.Colloidal Sphere Formation，H—aggregation and PhotoresponsiveProperties of An Amphiphilic Copolymer Functionalized with Branched AzoSide-Chains，Macromolecules, 2006，39 (19):6590-6598)。但是这种偶氣聚合物胶体球的制备成本太高，其应用开发受到限制
发明内容
本发明的目的是针对现有偶氮聚合物胶体球的制备成本高的问题，提供一种成本低廉的木质素基两亲性偶氮聚合物胶体球及其制备方法。本发明另一目的是提供该木质素基两亲性偶氮聚合物胶体球的应用。本发明目的通过如下技术方案实现:—种木质素基两亲性偶氮聚合物胶体球，其化学结构式为:
权利要求
1.一种木质素基两亲性偶氮聚合物胶体球，其特征在于:其化学结构式为:
2.权利要求1所述木质素基两亲性偶氮聚合物胶体球的制备方法，其特征在于包括以下步骤: (1)将100重量份碱木质素溶解于pH= 8 14的NaOH溶液中，在85 95°C水浴条件下，滴加10 30重 量份质量浓度为25-35%的过氧化氢溶液，反应0.5 1.5h后冷却至室温，得到脱去甲氧基的碱木质素； (2)称取40 70重量份苯胺衍生物溶解于400 800重量份乙醇中，滴加含50 80重量份硫酸浓度为0.1 0.2g/mL的稀硫酸溶液，在O 5°C条件下60 120r/min搅拌反应10 20min ;滴加含40 50重量份NaNO2浓度为0.15 0.2g/mL的NaNO2冷水溶液，继续反应0.5 1.5h，得到对应的重氮盐；所述的苯胺衍生物为苯胺、对硝基苯胺、对氨基苯甲酸乙酯、对氨基苯甲酸、对甲氧基苯胺或对甲基苯胺； (3)将脱去甲氧基的碱木质素与所述重氮盐混合，用碱性调节剂调节pH至8 14，在O 5°C下继续反应0.5 1.5h ;向反应后的溶液滴加酸性调节剂调节pH至I 4，使产物酸析沉淀，静置后进行抽滤，沉淀物用去离子水洗涤，干燥后取出，得到褐色固体产品； (4)将褐色固体产品溶解于有机溶剂，加入与有机溶剂体积20 99%的水作为沉淀齐IJ，得到木质素基两亲性偶氮聚合物胶体球溶液。
3.根据权利要求2所述的木质素基两亲性偶氮聚合物胶体球的制备方法，其特征在于:所述的碱木质素为木浆碱木质素、竹浆碱木质素、麦草浆碱木质素、芦苇浆碱木质素、蔗渣浆碱木质素、龙须草浆碱木质素、木浆黑液、竹浆黑液、麦草浆黑液、芦苇浆黑液、蔗渣浆黑液、龙须草浆黑液中的一种或多种的混合物。
4.根据权利要求2所述的木质素基两亲性偶氮聚合物胶体球的制备方法，其特征在于:所述过氧化氢溶液与碱木质素的质量比为15: 100 25: 100。
5.根据权利要求2所述的木质素基两亲性偶氮聚合物胶体球的制备方法，其特征在于:所述有机溶剂为乙醇、丙酮、四氢呋喃、N，N-二甲基甲酰胺或二氧六环。
6.根据权利要求2所述的木质素基两亲性偶氮聚合物胶体球的制备方法，其特征在于:所述洗涤的次数为2 3次。
7.根据权利要求2所述的木质素基两亲性偶氮聚合物胶体球的制备方法，其特征在于:所述干燥是在50 60°C干燥18 24h。
8.根据权利要求2所述的木质素基两亲性偶氮聚合物胶体球的制备方法，其特征在于:所述静置的时间为20 40min。
9.权利要求1所述木质素基 两亲性偶氮聚合物胶体球作为陶瓷分散剂的应用。
全文摘要
本发明公开了一种木质素基两亲性偶氮聚合物胶体球及其制备方法与应用。该方法将碱木质素溶解于pH＝8～14的NaOH溶液中，在85～95℃水浴条件下，滴加质量浓度为25-35％的过氧化氢溶液，反应0.5～1.5h后冷却至室温，得到脱去甲氧基的碱木质素；制备重氮盐；将脱去甲氧基的碱木质素与重氮盐混合，加碱性调节剂调节pH＝8～14，反应后加酸性调节剂调节溶液pH＝1～4，使产物酸析沉淀，沉淀物用去离子水洗涤，干燥后取出，产品溶解于有机溶剂，加入水作为沉淀剂，得到木质素基两亲性偶氮聚合物胶体球溶液。本发明产品制备的陶瓷料浆固含量高达70.9～73.1wt％，远高于空白料浆，分散效果比常用分散剂好。
文档编号C04B35/634GK103242540SQ201310157040
公开日2013年8月14日 申请日期2013年4月28日 优先权日2013年4月28日
发明者邱学青, 邓永红, 张伟健, 楼宏铭, 庞煜霞, 杨东杰 申请人:华南理工大学