一种水不溶性半纤维素接枝聚丙烯酰胺及其制备与应用制造技术

本发明专利技术属于有机功能材料的技术领域，公开了一种水不溶性半纤维素接枝聚丙烯酰胺及其制备与应用。所述方法为(1)水不溶性半纤维素的制备；(2)将水不溶性半纤维素置于稀碱溶液中，加热溶解，得到半纤维素的碱溶液；(3)在惰性气体保护条件下，将催化剂和丙烯酰胺单体加入步骤(2)的半纤维素的碱溶液中，聚合反应，冷却，沉淀，洗涤，干燥，得到水不溶性半纤维素接枝聚丙烯酰胺。本发明专利技术有较高的接枝率和接枝效率，降低了生产成本；并且本发明专利技术不需要较高的反应温度；所制备的产物有良好的水溶性，可进一步合成新型环境功能水凝胶材料。

A kind of water-insoluble hemicellulose Graft Polyacrylamide and its preparation and Application

The invention belongs to the technical field of organic functional materials, and discloses a water insoluble hemicellulose Graft Polyacrylamide and its preparation and application. The method for (1) a water-insoluble hemicellulose preparation; (2) the water insoluble hemicelluloses in dilute alkali solution, heated and dissolved, obtain alkali solution of hemicellulose; (3) in under the protection of inert gas, the catalyst and monomer adding steps (2) the alkali solution of hemicellulose, polymerization reaction, cooling, washing, drying, precipitation, water insoluble semi cellulose grafted polyacrylamide. The invention has higher grafting rate and grafting efficiency, reduces production cost, and does not need higher reaction temperature. The prepared product has good water solubility, and can further synthesize new environmental functional hydrogel materials.

【技术实现步骤摘要】
一种水不溶性半纤维素接枝聚丙烯酰胺及其制备与应用
本专利技术属于有机功能材料的
，涉及一种水不溶性半纤维素的改性，具体涉及一种水不溶性半纤维接枝聚丙烯酰胺及其制备方法与应用。
技术介绍
随着石油危机的日益加深，半纤维素作为一种来源广泛且可再生的多糖资源，如何通过改性制备有机多功能材料以实现其高值化利用，越来越受到科学家们的关注。纤维素是植物细胞壁中连接纤维素和木素的一种杂化聚糖，是植物纤维原料三大组之一，在自然界中的含量仅次于纤维素，占木质纤维素含量20％～35％。半纤维素能根据主要组成聚糖的结构的不同分为4大类，包括木聚糖类、甘露聚糖类、混合连结的β-葡聚糖类和木糖葡聚糖类。其中，木聚糖类半纤维素是半纤维素中的最重要的种类。木聚糖半纤维素的主链是由D-吡喃木糖以β-(1→4)糖苷键链接组成，支链糖基的种类包括D-葡萄糖醛酸和4-O-甲基葡萄糖醛酸、L-阿拉伯糖以及其他寡糖(D-木糖、D-葡萄糖、D-/L-半乳糖)。玉米芯是世界上最大的农业废弃物，主要包含纤维素、半纤维素和木质素。玉米芯包含大量的木聚糖类半纤维素。玉米芯半纤维素根据主链的取代度的不同分为水溶性半纤维素(ws-A本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水不溶性半纤维素接枝聚丙烯酰胺的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)水不溶性半纤维素的制备(2)将水不溶性半纤维素置于稀碱溶液中，加热溶解，得到半纤维素的碱溶液；(3)在惰性气体保护条件下，将催化剂和丙烯酰胺单体加入步骤(2)的半纤维素的碱溶液中，聚合反应，冷却，沉淀，洗涤，干燥，得到水不溶性半纤维素接枝聚丙烯酰胺。

【技术特征摘要】
1.一种水不溶性半纤维素接枝聚丙烯酰胺的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)水不溶性半纤维素的制备(2)将水不溶性半纤维素置于稀碱溶液中，加热溶解，得到半纤维素的碱溶液；(3)在惰性气体保护条件下，将催化剂和丙烯酰胺单体加入步骤(2)的半纤维素的碱溶液中，聚合反应，冷却，沉淀，洗涤，干燥，得到水不溶性半纤维素接枝聚丙烯酰胺。2.根据权利要求1所述水不溶性半纤维素接枝聚丙烯酰胺的制备方法，其特征在于：步骤(3)中所述催化剂为过硫酸钾和硫代硫酸钠的混合物；步骤(2)中所述稀碱溶液的浓度为2wt％～4wt％；步骤(3)中所述催化剂的用量为水不溶性半纤维素质量的1％～9％，所述丙烯酰胺的用量为水不溶性半纤维素质量的1～12倍；步骤(2)中所述水不溶性半纤维素的含量为水不溶性半纤维素和稀碱水溶液总质量的3％～7％。3.根据权利要求1所述水不溶性半纤维素接枝聚丙烯酰胺的制备方法，其特征在于：步骤(3)中所述聚合反应的温度为10～40℃，聚合反应的时间为200～280min；步骤(2)中所述加热溶解的温度为50～90℃，加热溶解的时间为10～50min。4.根据权利要求1所述水不溶性半纤维素接枝聚丙烯酰胺的制备方法，其特征在于：步骤(2)中所述稀碱为氢氧化钾或氢氧化钠；步骤(3)中所述沉淀为四氢呋喃、无水乙醇、甲醇或丙酮；所述洗涤的洗涤剂为丙酮、甲醇或无水乙醇。5.根据权利要求1所述水不溶性半纤维素接枝聚丙烯酰胺的制备方法，其特征在于：步骤(3)中所述干燥为真空干燥，真空干燥温度为45～60℃，时间为6～48h；步骤(3)中所述催化剂以催化剂的水溶液的形式加入，所述丙烯酰胺以丙烯酰胺的水溶液形式加入；所述催化剂的水溶液中催化剂与水的质量体积比为(20～35)mg：(5～8)mL；所述丙烯酰胺的水溶液中丙烯酰胺与水的质量体积比为(1～5)mg：(10～15)mL。6.根据权利要求1所述水不溶性半纤维素接枝聚丙烯酰胺的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述水不溶性半纤维素是以玉...

【专利技术属性】
技术研发人员：申超群，陈健，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东,44