本发明专利技术公开一种多糖衍生聚合物，其特征是：由1摩尔份数多糖、3~7摩尔份数均苯四甲酸酐、0~0.4摩尔份数八羟基多面体低聚倍半硅氧烷、0.02~0.4摩尔份数八氨基多面体低聚倍半硅氧烷、0.2~1.0摩尔份数二元胺、0.5摩尔份数三乙胺、0~0.003摩尔份数吐温和0.001~0.003摩尔份数司盘经缩聚反应获得；该多糖衍生聚合物为有机‑无机复合体，拥有很好的热稳定性、耐介质溶胀性，以及能可逆吸附‑脱附甲醛，在环境污染控制工程材料领域具有光明的应用前景。
【技术实现步骤摘要】
一种多糖衍生聚合物及其制备方法
本专利技术涉及环境污染控制工程材料领域，特别是涉及一种多糖衍生聚合物及其制备方法。
技术介绍
：多糖包括环糊精、木聚糖、壳聚糖、葡聚糖、甘露聚糖、淀粉和纤维素等，具有天然来源广泛、价格低廉、生物相容性好和可生物降解等优点，是理想的环境友好生物质原料。近年来，多糖衍生聚合物已在环境科学、化学分析、生物医药、有机合成和工业催化等领域展现出了重要而光明的应用前景。多糖分子中含有大量的游离羟基、氨基和/或醛基，具有较强的的化学反应活性，容易通过缩聚的办法固化变为性能各异的聚合物衍生材料。这些材料的链结构含有氧、氮杂原子，并带有残留的羟基和/氨基，在不同的pH等化学环境下，能够通过配位作用，同各种分子发生络合作用；并且多糖分子的原有特殊结构，会在缩聚后被一定程度的保留，从而赋予最终衍生体特殊的三维结构，为其在分子吸附与脱附，分子识别和筛分赢得了卓越的性能。现有的多糖衍生聚合物主要涉及环糊精、壳聚糖、淀粉和纤维素等几类交联体。制备它们的方法几乎都是基于氨基和/或羟基的缩合反应，包括醛缩合、环氧醚化、酰卤交联、酸酐衍生和异氰酸酯桥联等。迄今，虽然，人类在多糖衍生聚合物的研制方面已经取得了显著的成绩，但是有关于它们的工程化应用仍做得很不够，这主要受制于现有的多糖衍生聚合物多为纯有机固化聚合物，仍存着热稳定不好、耐介质溶胀差和循环利用寿命短等不足。
技术实现思路
本专利技术目的是提供一种多糖衍生聚合物及其制备方法，该多糖衍生聚合物为有机-无机复合体，能有效避免纯有机多糖衍生聚合物的不足。为实现本专利技术的目的采用的技术方案是：一种多糖衍生聚合物，其特征是由以下摩尔份数的组分经缩聚反应获得：多糖1均苯四甲酸酐3~7八羟基多面体低聚倍半硅氧烷0~0.4八氨基多面体低聚倍半硅氧烷0.02~0.4二元胺0.2~1.0三乙胺0.5吐温0~0.003司盘0.001~0.003。这种多糖衍生聚合物的制备方法，包括以下步骤：（1）于室温下用N,N-二甲基乙酰胺分别配制3~7摩尔份数均苯四甲酸酐，0~0.4摩尔份数八羟基多面体低聚倍半硅氧烷，0.02~0.4摩尔份数八氨基多面体低聚倍半硅氧烷，以及0.2~1.0摩尔份数二元胺的饱和溶液；（2）于120~130℃下，配制1摩尔份数多糖的N,N-二甲基乙酰胺饱和溶液，机械搅拌往其中投入0~0.003摩尔份数吐温、0.001~0.003摩尔份数司盘、0.5摩尔份数三乙胺，并补加质量为多糖N,N-二甲基乙酰胺饱和溶液质量30~60%的N,N-二甲基乙酰胺，持续搅拌至混合系统无目视可见固体颗粒物后，依次快速投入（1）步骤所得八羟基多面体低聚倍半硅氧烷，八氨基多面体低聚倍半硅氧烷和均苯四甲酸酐三种N,N-二甲基乙酰胺饱和溶液；机械搅拌不断，确保均匀混合与平稳反应，1~2小时后，冷却混合反应系统到室温，得预聚溶液；（3）机械搅拌往（2）步骤所得预聚溶液中，快速注入（1）步骤所得二元胺N,N-二甲基乙酰胺饱和溶液，不断搅拌，至混合系统不再有明显沉淀物生成后，冷却系统至室温，过滤，清洗，干燥，得粗级多糖衍生聚合物；（4）将（3）步骤所得粗级多糖衍生聚合物置于250℃真空环境下老化3小时，出料，冷却到室温，得多糖衍生聚合物。本专利技术所述多糖是指环糊精、木聚糖、壳聚糖、葡聚糖、甘露聚糖、淀粉或纤维素；优选重均分子量（Mw）小于10000的多糖。本专利技术所述二元胺是指对苯二胺、邻苯二胺、间苯二胺、2-氯对苯二胺、2,4-甲苯二胺、2,5-甲苯二胺、乙二胺、己二胺或癸二胺。本专利技术所述吐温优选吐温20、吐温40、吐温60、吐温80或吐温85。本专利技术所述司盘优选司盘20、司盘40、司盘60、司盘80或司盘85。本专利技术所述的一种多糖衍生聚合物具有如下优点：（1）为多糖、八羟基和/或氨基多面体低聚倍半硅氧烷、均苯四甲酸酐的聚缩合交联体，因而既有类似二氧化硅的无机结构单元，又有类似聚酰胺的有机结构单元，属于无机-有机复合体；（2）结构上有大量的羧基，具有较好的亲水性；（3）拥有良好的抗介质溶胀性能，常温下非水介质的溶胀率不超过5.5%；（4）具有良好的热稳定性，初始分解温度高于350℃；（5）具有可逆的吸附-脱附功能，能室温下循环吸附-脱附甲醛，三次循环脱附率可达到91%以上。上述这些特征，在现有同类聚合物产品中，是无法同时找到的。具体实施方式以下通过具体的实施例对本专利技术作更详细说明或描述，而不是对本专利技术进行限制。实施例1（1）于20℃室温下分别配制0.3摩尔均苯四甲酸酐，0.04摩尔八氨基多面体低聚倍半硅氧烷，以及0.1摩尔己二胺的N,N-二甲基乙酰胺饱和溶液；（2）于130℃下，配制0.1摩尔葡聚糖（Mw，5000）的N,N-二甲基乙酰胺饱和溶液，机械搅拌往其中投入0.0003摩尔吐温40、0.0001摩尔司盘85、0.05摩尔三乙胺，补加质量为葡聚糖N,N-二甲基乙酰胺饱和溶液质量60%的N,N-二甲基乙酰胺，持续搅拌至混合系统无目视可见固体颗粒物后，依次快速投入（1）步骤所得的八氨基多面体低聚倍半硅氧烷和均苯四甲酸酐两种N,N-二甲基乙酰胺饱和溶液；机械搅拌不断，确保均匀混合与平稳反应，1小时后，冷却混合反应系统到室温，得预聚溶液1；（3）机械搅拌往预聚溶液1中，快速注入（1）步骤所得的己二胺N,N-二甲基乙酰胺饱和溶液，不断搅拌，至混合系统不再有明显沉淀物生成后，冷却系统至室温，过滤，清洗，干燥，得粗级葡聚糖衍生聚合物1；（4）将粗级葡聚糖衍生聚合物1置于250℃真空环境下老化3小时，出料，冷却到室温，得葡聚糖衍生聚合物1。取少量做热重分析，发现其起始分解温度为356℃。实施例2（1）于20℃室温下分别配制0.5摩尔均苯四甲酸酐，0.02摩尔八羟基多面体低聚倍半硅氧烷，0.018摩尔八氨基多面体低聚倍半硅氧烷，以及0.05摩尔对苯二胺的N,N-二甲基乙酰胺饱和溶液；（2）于125℃下，配制0.1摩尔壳聚糖（脱乙酰度≥95%，粘度100~200mpa.s）的N,N-二甲基乙酰胺饱和溶液，机械搅拌往其中投入0.0002摩尔吐温60、0.0002摩尔司盘40、0.05摩尔三乙胺，补加质量为壳聚糖N,N-二甲基乙酰胺饱和溶液质量45%的N,N-二甲基乙酰胺，持续搅拌至混合系统无目视可见固体颗粒物后，依次快速投入（1）步骤所得的八羟基多面体低聚倍半硅氧烷，八氨基多面体低聚倍半硅氧烷和均苯四甲酸酐三种N,N-二甲基乙酰胺饱和溶液；机械搅拌不断，确保均匀混合与平稳反应，1.5小时后，冷却混合反应系统到室温，得预聚溶液2；（3）机械搅拌往预聚溶液2中，快速注入（1）步骤所得的对苯二胺N,N-二甲基乙酰胺饱和溶液，不断搅拌，至混合系统不再有明显沉淀物生成后，冷却系统至室温，过滤，清洗，干燥，得粗级壳聚糖衍生聚合物；（4）将粗级壳聚糖衍生聚合物置于250℃真空环境下老化3小时，出料，冷却到室温，得壳聚糖衍生聚合物；取少量做热重分析，发现其起始分解温度为384℃。实施例3（1）于20℃室温下分别配制0.7摩尔均苯四甲酸酐，0.04摩尔八羟基多面体低聚倍半硅氧烷，0.002摩尔八氨基多面体低聚倍半硅氧烷，以及0.02摩尔2,4-甲苯二胺的N,N-二甲基乙酰胺饱和溶液；（2）于120℃下，配制0.1摩尔α-环糊精本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种多糖衍生聚合物，其特征在于，包括如下摩尔份数的组分经缩聚反应获得：多糖 1均苯四甲酸酐 3~7八羟基多面体低聚倍半硅氧烷 0~0.4八氨基多面体低聚倍半硅氧烷 0.02~0.4二元胺 0.2~1.0三乙胺 0.5吐温 0~0.003司盘 0.001~0.003。
【技术特征摘要】
1.一种多糖衍生聚合物，其特征在于，包括如下摩尔份数的组分经缩聚反应获得：多糖1均苯四甲酸酐3~7八羟基多面体低聚倍半硅氧烷0~0.4八氨基多面体低聚倍半硅氧烷0.02~0.4二元胺0.2~1.0三乙胺0.5吐温0~0.003司盘0.001~0.003。2.根据权利要求1所述的一种多糖衍生聚合物，其特征在于，所述的多糖为环糊精、木聚糖、壳聚糖、葡聚糖、甘露聚糖、淀粉或纤维素中的一种或几种的混合物。3.根据权利要求1所述的一种多糖衍生聚合物，其特征在于，所述的二元胺是指对苯二胺、邻苯二胺、间苯二胺、2-氯对苯二胺、2,4-甲苯二胺、2,5-甲苯二胺、乙二胺、己二胺或癸二胺中的一种或几种的混合物。4.根据权利要求1所述的一种多糖衍生聚合物，其特征在于，所述多糖的重均分子量小于10000。5.一种多糖衍生聚合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一）于室温下以N,N-二甲基乙酰胺为溶剂，分别使用3~7摩尔份均苯四甲酸酐，0~0.4摩尔份八羟基多面体低聚倍半硅氧烷，0.02~0.4摩尔份八氨基多面体低聚倍半硅氧烷，以及0.2~1.0摩尔份二元胺配制成饱和溶液；步骤二）于120~130℃下，使用1摩尔份多糖配制N,N-二甲基乙酰胺饱和溶液，机械搅拌并投入0~0.003摩尔份数吐温、0.001...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈荣国，李静玲，陈君，吴伟钦，王诣婧，林琅，
申请(专利权)人：福建工程学院，
类型：发明
国别省市：福建,35
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。