纤维素及其主要衍生物接枝改性的研究进展

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1、2009年第38卷第4期合成材料老化与应用35纤维素及其主要衍生物接枝改性的研究进展王彦斌，苏志锋，赵耀明(华南理工大学材料科学与工程学院，广东广州，510640)摘要：纤维素是自然界大量存在的可再生高分子材料，是理想的环境友好材料，但是纤维素本身结构复杂，难溶、难融，使其应用受到限制。利用接枝共聚的方法改性纤维素，使其能部分或完全取代石油基塑料将极具前景。本文综述了近年来纤维素、二醋酸纤维素、乙基纤维素接枝改性的进展，并对今后的研究方向进行了展望。关键词：纤维素；二醋酸纤维素；乙基纤维素接；接枝改性中图分类号：TQ35ResearchProgressofGrafte

2、dModificationofCelluloseanditsMainDerivativesWANGYan．bin，SUZhi—feng，ZHAOYao．ming(CollegeofMaterialsScienceandEngineering，SouthChinaUniversityofTechnology，Guangzhou510640，Guangdong，China)Abstract：Celluloseisabundantinnature，whichisrenewableandfriendlytotheenvironment．Butit’Sdificulttofus

3、ibilityandsolubilitylimitedtheapplicationsofcellulose．Thus，thereistremendousinterestinchemicalmodi—ficationsofceluloseanditsderivativesbygraftcopolymerizationtoimprovetheperformance．Itcanpa~iMlyorcompletelyreplacepetroleum—basedplasticsinthefuture．TheresearchprogressofGraftCopolymerizat

4、ionofCeHu·lose，cellulosediacetate，ethylceluloseinrecentyearswassummarized．Thedevelopmentprospectsofthisfieldwerealsoforecasted．Keywords：cellulose；cellulosediacetate；ethylcellulose；graftmodification石油基高分子材料以其优良的耐久性、抗介残余的羟基引入其它功能基团以改性纤维素。质性、高的强度及易于加工等性能成为工业生产和纤维素衍生物是指纤维素的羟基基团部分或全日常生活中不可缺少

5、的部分，但是其难以降解，对部被酯化或醚化而得到的一系列化合物，其溶融性人类生存环境造成巨大危害，以及对石油、煤炭等能较纤维素大为改善，但是有些仍不能满足使用的石化资源的依赖，使人们认识到研发可再生高分子要求。采用接枝共聚的方法对纤维素及纤维素衍生材料的重要性和必然性。纤维素来源于树木、棉物进行改性可以极大地扩宽纤维素的应用领花、麻类植物和其它农副产品，又能被自然界中微域]。如果采用可生物降解的脂肪族聚酯作为支生物彻底降解，是自然界中取之不尽用之不竭的可链，更能得到可完全生物降解的高分子材料。再生资源。充分发挥天然纤维素的诸多优点对缓解能源短缺、环境污染等方面具有重大意

6、义。但是纤1纤维素及其衍生物接枝改性方法维素分子内和分子间存在大量的氢键⋯，因而它接枝共聚是指在聚合物的主链上接上另外一种难溶、难融，限制了它的加工和改性，这就使得直单体单元，是对纤维素及其衍生物进行改性的有效接用纤维素来获得改性产品的方法受到影响。该领途径。纤维素接枝共聚的方法主要有自由基引发接域内的研究前景应该是在对纤维素衍生化以改进其枝和离子引发接枝两种基本类型，最近出现了溶融性的同时，保留一些未反应的羟基，利用这些收稿日期：2009-05-2236王彦斌等纤维素及其主要衍生物接枝改性的研究进展将原子转移自由基聚合应用于纤维素接枝反应的ATRP的引发体系主要是由

7、三种组分组成：作报道。为引发剂的烷基卤化物，作为催化剂的低价态的过1．1自由基引发接枝渡金属卤化物以及作为过渡金属配体的给电子化合物。ATRP反应通过烷基卤化物与过渡金属复合物自由基引发接枝研究较多，如四价铈引发接之间可逆的氧化还原反应达到活性种和休眠种之间枝]、五价钒引发接枝]、高锰酸钾引发接的可逆平衡，使得体系中自由基浓度较低，抑制了枝¨引、过硫酸盐引发接枝、Fentons试剂引发接不可逆的自由基双击终止，使聚合物反应得到有效枝】、光引发接枝]、高能辐射引发接枝口等。的控制。与其它活性聚合方法相比，ATRP的反应引发反应的大分子自由基，可以借助各