专利名称：木质素接枝共聚物的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种用电化学方法制造木质素接枝共聚物的方法。
木质素是一种光合作用的产物，在自然界可以再生的资源中木质素的储量仅次于纤维素，是自然界最丰富的可再生芳香族化合物。据测算我国每年制浆造纸和水介工业排放的工业木质素超过600万吨，这一丰富的资源除小部份作低值利用外，绝大部份作为废物排入江河之中，这不仅是资源上的极大浪费，而且也严重地造成环境污染，威胁人类的生存环境。造成这种状况的根本原因是木质素工业利用还没有解决，目前依然存在着经济和技术上的障碍。围绕木质素的利用已有许多研究，但是所有这些方法，目前仍存在着如下的障碍1、工业木质素在化学上分子量的非均一性使得分离和改性的费用较高。
2、在木质素分子三维结构中，碳-碳链不容易断裂，使它降解为低分子化合物较为困难。
3、用加热或化学方法处理与纸浆漂白污水混在一起的黑液，将会产生一系列有毒的化合物。本发明提供一种用电化学方法制造木质素接枝共聚物，克服上述方法所存在的种种问题和障碍。
本发明提供的电化学方法，是在电极作用下，电极和反应基质之间进行电子接受，电极的作用与化学反应中催化剂相似，电极表面性质对电化学反应的速度、路径和选择性都有很大影响，本发明所用的阴极材料是铅、铁、钢、镍、碳，阳极材料用铂、金和钛基或陶瓷基镀二氧化铅。制备木质素接枝共聚物时，接枝到木质素大分子上的单体可以是一种或多种，但必须有一种单体能以自由基进行反应的一类物质，这类物质是烯烃或取代烯烃，以下式表示 式中R可为烷烃、烯烃、酰胺基、卤素、酸基、酯基、羟基、苯环。
接枝共聚反应为木质素与烯烃或取代烯烃接枝单体在电极存在下在水溶液中进行，也可以在非水溶液中进行，对于木质素磺酸盐和碱木质素常用水作溶剂，反应直流电压7伏，电流350-430毫安，控制温度30-80℃，反应1-5小时，木质素与烯类单体的重量比为0.99∶0.01和0.01∶0.99。本发明制备木质素接枝共聚物所提供的木质素是含有木质素的某种物质，如木材、非木材木质纤维，也可以是从木材或非木材木质纤维中分离出来的工业木素素，如碱法木质素、酸法木质素、溶剂木质素、酶法木质素等。
本发明提供的电化学方法制造木质素接枝共聚物与现有技术中的化学接枝方法相比具有如下的优点1、可以不用使用价格昂贵的氧化剂和还原剂；2、木质素不需要严格分离，该方法具有较高的选择性和特异性；3、反应不需高温、高压可在温和条件下进行反应；4、反应是无公害，清洁反应。
使用本发明所提供的方法制备出的木素磺酸钠接枝共聚物，可作三次采油的表面活性剂，染料及水泥分散剂，作水泥分散剂时，可显著提高水泥的流动性。
实施例1木素磺酸钠70克，蒸馏水500克，丙烯酸30克，以钛栅网镀二氧化铅膜为阳极，不锈钢为阴极电压7伏，电流430毫安，温度为30℃，反应5小时获得了0.5％浓度的接枝物能与石油原油形成10-2达因/厘米界面张力的产品。
实施例2木质素磺酸钠90克，蒸馏水500克，丙烯酸10克，以钛栅网镀二氧化铅膜为阳极，不锈钢为阴极接枝共聚反应，电压7伏，电流430毫安，温度30℃，反应5小时，获得对水泥具有良好分散性能的产品(见表1)。
实施例3碱木素80克，蒸馏水20克，丙烯酸24克，以陶瓷基镀二氧化铅膜为阴极，不锈钢为阴极，反应溶液PH为14，电压5伏，电流350毫安，温度30℃，反应5小时，获得接枝率为30％的产品。
加入本发明所提供的产品和加入木素磺酸钠对水泥流动性的影响对比见表1表1 水泥减水剂添加量与流动度关系
权利要求
1.一种电化学方法制备木质素接枝共聚物的方法，该方法是在直流电压作用下控制温度30-80℃，反应1-5小时，其特征为木质素与烯烃或取代烯烃接枝单体在电极存在下的水溶液或非水溶液中进行接枝共聚，木质素与烯类单体的重量比为0.99∶0.01—0.01∶0.99。
2.根据权利要求1中所述的方法，其特征在于木质素是木材、非木材木质纤维，工业木质素是碱法木质素、酸法木质素、溶剂法木质素和酶法木质素。
3.根据权利要求1中所述的方法，其特征在于接枝单体是一种或多种单体能以自由基进行反应，烯烃或取代烯烃 式中R为烷烃、烯烃、酰胺基、卤素、酸基、酯基、羟基、苯环。
4.根据权利要求1中所述的方法，其特征在于电极材料阴极材料是铅、铁、不锈钢、镍、碳，阳极材料是铂、金、钛基、陶瓷基镀二氧化铅。
全文摘要
本发明是一种用电化学方法制备木质素接枝共聚的方法。在电极存在下，接枝共聚反应可以在水溶液或非水溶液中进行，接枝单体可是一种或多种但必须有一种单体能以自由基进行反应的烯烃或取代烯烃，反应条件为电压7伏，电流350-430毫安，温度30-80℃反应须5小时，本发明的方法与化学法相比具有效率高，反应条件温和和不产生公害等优点。
文档编号C08F251/00GK1148051SQ9611913
公开日1997年4月23日 申请日期1996年8月30日 优先权日1996年8月30日
发明者韦汉道, 邓国华, 黄焕琼 申请人:中国科学院广州化学研究所