纤维素与己内酰胺接枝共聚改性研究.pdf

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1、第43卷第6期当代化工Vo]．43．No．62014年6月ContemporaryChemicalIndustryJune，2014纤维素与己内酰胺接枝共聚改性研究李政，王鑫(中国石化抚顺石油化工研究院，辽宁抚顺I13001)摘要：纤维素是一种重要的天然生物可降解聚合物，将纤维素与己内酰胺接枝共聚可以改性天然纤维素的不足。以纤维素为原料，讨论其在DMAC／LiC1体系有机相中溶解性质及与己内酰胺的接枝共聚反应，并对接枝物进行了表征测试。关键词：纤维素；己内酰胺；DMAC／LiC1；接枝共聚中图分类号：0636．1+1文献标

2、识码：A文章编号：1671-0460(2014)06—0887—03InvestigationontheCelluloseGraftCopolymerizationWithCaprolactamLIZheng，WANGXin(FushunResearchInstituteofPetroleumandPetrochemicals，S1NOPEC，LiaoningFushun113001，China)Abstract：Celluloseisanimportantnaturalbiodegradablepolymer．Thede

3、ficiencyofcellulosecanbeimprovedbygraftcopolymerizationwithcaprolactam．Inthispaper,dissolutionpropertyofcelluloseinorganicphaseofDMAC／LiC1wasdiscussedaswellasthegraftcopolymerizationreactionofcelluloseandcaprolactam，andgraftedcopolymerwascharacterized．Keywords：Cel

4、lulose；Caprolactam；DMAC／LiC1；GraftcopolymerizationC纤维素是世界上存在最广泛的一种生物可降解热塑性差和难以加工的问题，而且也改善了纤维素eU；●H材料。其来源丰富，可从树木花草等植物中提取。与合成树脂共混的相容性。纤维素具有较强刚性、C纤维素的分子式为(CH。o0s)，是由D一葡萄糖以p高结晶度和优异的力学、机械性能；而聚酰胺则具r一1，4糖苷键以C椅式构想联结的大分子多糖，分有耐断裂强度和耐疲劳强度高，抗冲击性能好的优一一．JHH_J子量为50000—2500000，相当

5、于30015000个点。将纤维素与己内酰胺接枝共聚可提高材料的综＼／N葡萄糖基。常温下，纤维素比较稳定，既不溶于水，合性能，制得的纤维素接枝共聚产物可既具有纤维一C0也不溶于一般的有机溶剂。这是因为纤维素分子之素固有的优良特性(如生物可降解等)，又具有合成C—L间存在很强的氢键，致使其不溶于一般溶剂，而且聚合物支链赋予的新的性能(如热塑性，良好机械1]●●●●●，J热塑性差，没有明显的热转变温度，通常在达到熔性能等)，可应用于合成纤维、可降解塑料以及生物+融温度之前就已经开始分解，限制了纤维素在化工医药等功能材料多个领域。

6、领域的应用。Gel1一OH、：Cr纤维素很难溶解于普通的溶剂，可溶解纤维素／NH的溶剂分碱液和有机溶剂两种体系，常用的有机溶0、＼c／、CH剂体系是DMAC／LiC1体系，溶解机理如图1所示。CHa可以看到，氯化锂与二甲基乙酰胺反应可生成带有图1DMAC／LiCl体系纤维素溶解机理锂离子的配合物，因此氯离子更容易进攻纤维素羟Fig．1MechanismofsolutionofcelluloseinDMAC／LiCI基上的氢原子。因为其能够与纤维素分子之间形l实验部分成稳定的氢键，所以纤维素能以大分子形式存在，得到均匀透明的

7、真溶液。1．1试剂与仪器针对纤维素材料存在溶解困难、加工难度较大、纤维素(DP=300)：曲阜市天利药用辅料有限成本较高等问题，通过采用DMAC／LiC1溶剂体系，公司提供，使用前在110℃干燥4h；氯化锂：使用前以纤维素为主链，聚酰胺为侧链合成出纤维素接枝在120℃真空干燥6h；DMAc、硝酸铈铵：均为分析聚酰胺材料。这样不仅可以缓解纤维素材料存在的纯，市售。基金项目：中国石油化工集团公司资助项目。收稿日期：2014-06-01作者简介：李政，男，辽宁抚顺人，助理工程师，硕士，2011年毕业于大连理工大学精细化工专业，现

8、从事材料开发研究工作。E-mail：lizheng．fshy@sinopec．com，电话：024—56389342。化工2014年6月美国Nicolet6700型红外光谱仪；德国件，研究了反应温度与接枝率的关系，见图3。NETZSCHDSC204HP高压差热分析仪；NETZSCHSTA449C0型热综