專利名稱：木質(zhì)素基兩親性偶氮聚合物膠體球及其制備方法與應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及木質(zhì)素處理，特別是涉及一種木質(zhì)素基兩親性偶氮聚合物膠體球及其制備方法，屬于天然高分子化合物的衍生物的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
不可再生的化石資源日趨枯竭和造紙廢液的環(huán)境問題日益突出，使得造紙廢液中木質(zhì)素可再生資源的回收和利用顯得格外重要。木質(zhì)素是植物界第二豐富的天然高分子化合物，約占植物體重量的20% 30%，是一種可持續(xù)利用的天然資源。然而木質(zhì)素通常不是以資源的方式出現(xiàn)，而是造紙工業(yè)的副產(chǎn)品，為造紙廢液中的主成分，目前造紙廢液占我國工業(yè)廢水總量的17%。以來源豐富、價格低廉的工業(yè)木質(zhì)素來開發(fā)新的產(chǎn)品，將推動制漿造紙行業(yè)“清潔生產(chǎn)和循環(huán)經(jīng)濟”工作的開展。以工業(yè)木質(zhì)素為原料制備木質(zhì)素基兩親性偶氮聚合物是一項原創(chuàng)性工作。偶氮聚合物指在分子結(jié)構(gòu)中含有偶氮(-N = N-)基團的聚合物。芳香族偶氮化合物由于存在穩(wěn)定的共軛體系，因此具有較好的光和熱穩(wěn)定性。與共軛體系相連的不同取代基可以使芳香族偶氮化合物具有豐富多彩的顏色，早期芳香族偶氮化合物作為各種顏色的染料，在紡織、食品添加劑、彩色液晶顯示和彩色攝影膠片等方面，獲得了廣泛的應(yīng)用。隨后，芳香族偶氮聚合物因為偶氮功能團的順反異構(gòu)化反應(yīng)所帶來的各種特殊功能引起科研工作者的高度重視。將芳香族偶氮基團引入聚合物體系對于發(fā)揮偶氮基團的功能性起到了強有力的推動作用。芳香族偶氮聚合物具有光致液晶相變、非線性光學(xué)、光致二相色性、光致表面起伏光柵的多種光學(xué)特性,逐步成為光電信息材料中研究重點，并成為一類很有潛力的功能性材料(Xie S, Natansohn A, and Rochon P.Recent development in aromatic azopolymers research.Chemistry of Materials, 1993,5:403 411)。近年來，出現(xiàn)了雙親性偶氮聚合物形成膠體球的報道(Yaobang Li, Yaning He, Xiaolan Tong and XiaogongWang, Photoinduced deformation of amphiphilic azo colloidal spheres.J.Am.Chem.Soc.，2005，127 (8):2402 2403.)，這種偶氮聚合物`膠體球引起了廣泛的興趣和重視。一方面這種從無序分子到有序組裝結(jié)構(gòu)有利于揭示自然科學(xué)和生命科學(xué)中的規(guī)律；另一方面，這種膠體球在光存儲、光開關(guān)、感應(yīng)器、微反應(yīng)器、藥物傳遞和控釋等方面有著重要的應(yīng)用前景。偶氮苯型偶氮聚合物膠體球的制備路線一般如下:以苯酚物質(zhì)為起始原料、經(jīng)過重氮化反應(yīng)得到偶氮苯中間體化合物，然后與聚丙烯酰氯反應(yīng)得到偶氮聚電解質(zhì)。將偶氮聚電解質(zhì)先溶于有機良溶劑中，然后加入沉淀劑(水)便得到偶氮聚合物膠體球(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)。但是這種偶?xì)饩酆衔锬z體球的制備成本太高，其應(yīng)用開發(fā)受到限制
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有偶氮聚合物膠體球的制備成本高的問題，提供一種成本低廉的木質(zhì)素基兩親性偶氮聚合物膠體球及其制備方法。本發(fā)明另一目的是提供該木質(zhì)素基兩親性偶氮聚合物膠體球的應(yīng)用。本發(fā)明目的通過如下技術(shù)方案實現(xiàn):—種木質(zhì)素基兩親性偶氮聚合物膠體球，其化學(xué)結(jié)構(gòu)式為:
權(quán)利要求
1.一種木質(zhì)素基兩親性偶氮聚合物膠體球，其特征在于:其化學(xué)結(jié)構(gòu)式為:
2.權(quán)利要求1所述木質(zhì)素基兩親性偶氮聚合物膠體球的制備方法，其特征在于包括以下步驟: (1)將100重量份堿木質(zhì)素溶解于pH= 8 14的NaOH溶液中，在85 95°C水浴條件下，滴加10 30重 量份質(zhì)量濃度為25-35%的過氧化氫溶液，反應(yīng)0.5 1.5h后冷卻至室溫，得到脫去甲氧基的堿木質(zhì)素； (2)稱取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重量份硫酸濃度為0.1 0.2g/mL的稀硫酸溶液，在O 5°C條件下60 120r/min攪拌反應(yīng)10 20min ;滴加含40 50重量份NaNO2濃度為0.15 0.2g/mL的NaNO2冷水溶液，繼續(xù)反應(yīng)0.5 1.5h，得到對應(yīng)的重氮鹽；所述的苯胺衍生物為苯胺、對硝基苯胺、對氨基苯甲酸乙酯、對氨基苯甲酸、對甲氧基苯胺或?qū)谆桨罚? (3)將脫去甲氧基的堿木質(zhì)素與所述重氮鹽混合，用堿性調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)pH至8 14，在O 5°C下繼續(xù)反應(yīng)0.5 1.5h ;向反應(yīng)后的溶液滴加酸性調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)pH至I 4，使產(chǎn)物酸析沉淀，靜置后進行抽濾，沉淀物用去離子水洗滌，干燥后取出，得到褐色固體產(chǎn)品； (4)將褐色固體產(chǎn)品溶解于有機溶劑，加入與有機溶劑體積20 99%的水作為沉淀齊IJ，得到木質(zhì)素基兩親性偶氮聚合物膠體球溶液。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的木質(zhì)素基兩親性偶氮聚合物膠體球的制備方法，其特征在于:所述的堿木質(zhì)素為木漿堿木質(zhì)素、竹漿堿木質(zhì)素、麥草漿堿木質(zhì)素、蘆葦漿堿木質(zhì)素、蔗渣漿堿木質(zhì)素、龍須草漿堿木質(zhì)素、木漿黑液、竹漿黑液、麥草漿黑液、蘆葦漿黑液、蔗渣漿黑液、龍須草漿黑液中的一種或多種的混合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的木質(zhì)素基兩親性偶氮聚合物膠體球的制備方法，其特征在于:所述過氧化氫溶液與堿木質(zhì)素的質(zhì)量比為15: 100 25: 100。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的木質(zhì)素基兩親性偶氮聚合物膠體球的制備方法，其特征在于:所述有機溶劑為乙醇、丙酮、四氫呋喃、N，N-二甲基甲酰胺或二氧六環(huán)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的木質(zhì)素基兩親性偶氮聚合物膠體球的制備方法，其特征在于:所述洗滌的次數(shù)為2 3次。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的木質(zhì)素基兩親性偶氮聚合物膠體球的制備方法，其特征在于:所述干燥是在50 60°C干燥18 24h。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的木質(zhì)素基兩親性偶氮聚合物膠體球的制備方法，其特征在于:所述靜置的時間為20 40min。
9.權(quán)利要求1所述木質(zhì)素基 兩親性偶氮聚合物膠體球作為陶瓷分散劑的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種木質(zhì)素基兩親性偶氮聚合物膠體球及其制備方法與應(yīng)用。該方法將堿木質(zhì)素溶解于pH＝8～14的NaOH溶液中，在85～95℃水浴條件下，滴加質(zhì)量濃度為25-35％的過氧化氫溶液，反應(yīng)0.5～1.5h后冷卻至室溫，得到脫去甲氧基的堿木質(zhì)素；制備重氮鹽；將脫去甲氧基的堿木質(zhì)素與重氮鹽混合，加堿性調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)pH＝8～14，反應(yīng)后加酸性調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)溶液pH＝1～4，使產(chǎn)物酸析沉淀，沉淀物用去離子水洗滌，干燥后取出，產(chǎn)品溶解于有機溶劑，加入水作為沉淀劑，得到木質(zhì)素基兩親性偶氮聚合物膠體球溶液。本發(fā)明產(chǎn)品制備的陶瓷料漿固含量高達(dá)70.9～73.1wt％，遠(yuǎn)高于空白料漿，分散效果比常用分散劑好。
文檔編號C04B35/634GK103242540SQ201310157040
公開日2013年8月14日 申請日期2013年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月28日
發(fā)明者邱學(xué)青, 鄧永紅, 張偉健, 樓宏銘, 龐煜霞, 楊東杰 申請人:華南理工大學(xué)