一种检测苯试剂的试纸制造技术

本发明专利技术涉及一种检测苯试剂的试纸及其制备方法，属于高分子双亲自组装及新材料制备领域。发明专利技术采用杯芳烃酰氯衍生物与哌嗪进行反应，制备线形聚(杯芳烃‑哌嗪)酰胺。该聚酰胺大分子主链上有杯芳烃嵌段，因而可以络合苯及其衍生物。聚酰胺与苯发生络合后，链会发生收缩和扭曲变形，即产生“刺激‑响应”反应。此特点可以被用来检测苯及其衍生物的存在。将这种聚酰胺与其他高聚物混合制膜，制备出平板试纸状检测材料，用于快速检测环境中苯及其衍生物。此法为苯类物质的检测提供了一个简便、实用的新方案。

【技术实现步骤摘要】
一种检测苯试剂的试纸
本专利技术涉及一种聚酰胺的制备及其溶液共混材料的制备，用于芳香有机分子的检测，涉及一种刺激-响应材料的制备技术。
技术介绍
带有苯环的芳香烃对环境和人体都具有一定的危害，对人的神经系统、血液系统，消化系统以及皮肤都会产生危害。尤其是血液系统，对苯类物质十分敏感，一线操作人员长期接触苯类物质，会导致各脏器系统疾病。因而苯在环境和溶液等处的检测十分重要，快速便捷地检测苯的存在技术和材料制得研究开发。而能够快速简便地检测出苯等芳香烃结构的试纸是一种具有市场潜力的产品。本专利通过带有可反应活性基团的单体杯芳烃二酰氯的有机溶液与哌嗪进行聚合，制备线形聚(杯芳烃-哌嗪)酰胺。该聚酰胺是由芳香刚性大环番砌块与小分子量杂环链接而成的聚合物链结构，多种对比因素交替呈现在大分子链上，赋予其自组装的特点和丰富的刺激-响应行为。此类聚合物与苯类试剂接触后，因为π-π相互作用，分子链产生剧烈的收缩和弯曲扭转等刺激-响应的行为。聚(杯芳烃-哌嗪)酰胺与其他聚合物共混后可均匀分布于铸膜液中，湿法刮膜后，均匀分布于膜内部和膜表面。膜在干燥条件下为平整的纸片装。苯类物质与该共混膜接触后，苯环在π-π相互作用的驱动下，进入到杯芳烃的富π电子空腔，诱使聚酰胺分子链收缩和弯曲扭转，最终导致整个共混平板膜产生形变，展现了对苯类等有毒物质定向检测的潜力。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的不足，提供一种检测苯试剂试纸的制备方法。本专利技术的技术方案概述如下：一种检测苯试剂的试纸，其特征在于通过杯芳烃单体I与哌嗪聚合，生成聚合物III。将聚合物III溶于有机溶剂中，加入聚合物A，混合均匀得铸膜液，采用去离子水为凝固浴，通过相转化法制备平板膜，得到苯类物质检测试纸。杯芳烃单体I的结构式为下列单体I1～I6中的的一种和/或几种的混合：高聚物A为聚偏氟乙烯和/或醋酸纤维素中的一种或两种的混合物；有机溶剂为N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮和/或二甲基亚砜中的一种和/或几种的混合。附图说明图1是实施例9所述的可以检测苯类试剂的试纸，图2是实施例9所述试纸对甲苯的检测效果图，图3是实施例9所述试纸对苯胺试剂的检测效果图。实施例聚合物III1-8的合成所有实例实施例1将5mL浓度为5mg/mL的I1溶液，滴加到10mL浓度为30mg/mL的哌嗪溶液，反应5min，收集界面聚合产物。用20mL正己烷和20mL去离子水交替洗涤3次，干燥，得白色粉末状聚合物III12mg。实施例2将5mL浓度为5mg/mL的I3溶液，滴加到10mL浓度为30mg/mL的哌嗪溶液，反应5min，收集界面聚合产物。经过正己烷和去离子水洗涤，干燥，得淡黄色粉末状聚合物III22.2mg。实施例3将5mL浓度为5mg/mL的I5溶液，滴加到10mL浓度为30mg/mL的哌嗪溶液，反应5min，收集界面聚合产物。经过正己烷和去离子水洗涤，干燥，得淡黄色粉末状聚合物III32.1mg。实施例4将浓度均为5mg/mL的I1和I2的溶液按体积比1∶1配制成5mL酰氯溶液，滴加到10mL浓度为30mg/mL的哌嗪溶液，反应5min，收集界面聚合产物。经过正己烷和去离子水洗涤，干燥，得淡黄色粉末状聚合物III42.6mg。实施例5将10mL浓度为30mg/mL的哌嗪溶液，滴加到5mL浓度为5mg/mL的I2溶液中，100r/min转速匀速搅拌10min，使其产生溶液聚合产物，收集溶液聚合产物。经过正己烷和去离子水洗涤，干燥，得淡黄色片状聚合物III52.6mg。实施例6将10mL浓度为30mg/mL的哌嗪溶液，滴加到5mL浓度为5mg/mL的I4溶液中，100r/min转速匀速搅拌10min，使其产生溶液聚合产物，收集溶液聚合产物。经过正己烷和去离子水洗涤，干燥，得淡黄色片状聚合物III62.8mg。实施例7将10mL浓度为30mg/mL的哌嗪溶液，滴加到5mL浓度为5mg/mL的I6溶液中，100r/min转速匀速搅拌10min，使其产生溶液聚合产物，收集溶液聚合产物。经过正己烷和去离子水洗涤，干燥，得淡黄色片状聚合物III72.9mg。实施例8将10mL浓度为30mg/mL的哌嗪溶液，滴加到5mL浓度为5mg/mL的I1溶液中，100r/min转速匀速搅拌10min，使其产生溶液聚合产物，收集溶液聚合产物。经过正己烷和去离子水洗涤，干燥，得白色片状聚合物III82.8mg。试纸的制备实施例9将聚合物III1溶于N，N-二甲基甲酰胺，配制4mL浓度为0.5mg/mL的溶液。加入500mg合物A，搅拌，真空脱泡，刮平板膜，放入去离子水中凝固，干燥，制得可以检测苯类试剂的试纸。(试纸对苯类试剂的检测效果见说明书附图。)实施例10配制4mL聚合物III2的0.5mg/mL的N-甲基吡咯烷酮溶液。加入500mg聚合物A，搅拌，真空脱泡，刮平板膜，放入去离子水中凝固，干燥，即得到可以检测苯类试剂的试纸。实施例11配制4mL聚合物III3的0.5mg/mL的N，N-二甲基乙酰胺溶液。加入500mg聚合物A，搅拌，真空脱泡，刮平板膜，放入去离子水中凝固，干燥，即得到可以检测苯类试剂的试纸。实施例12配制4mL聚合物III4的0.5mg/mL的二甲基亚砜溶液。加入500mg聚合物A，搅拌，真空脱泡，刮平板膜，放入去离子水中凝固，干燥，即得到可以检测苯类试剂的试纸。实施例13配制4mL聚合物III5的浓度均为0.5mg/mL的N，N-二甲基甲酰胺和二甲基亚砜混合溶液(N，N-二甲基甲酰胺和二甲基亚砜按体积比1∶1混合)。加入500mg聚合物A，搅拌，真空脱泡，刮平板膜，放入去离子水中凝固，干燥，即得到可以检测苯类试剂的试纸。实施例14配制4mL聚合物III6的0.5mg/mL的N-甲基吡咯烷酮溶液。加入500mg聚合物A，搅拌，真空脱泡，刮平板膜，放入去离子水中凝固，干燥，即得到可以检测苯类试剂的试纸。实施例15配制4mL聚合物III7的0.5mg/mL的N-甲基吡咯烷酮和N，N-二甲基乙酰胺溶液(N-甲基吡咯烷酮和N，N-二甲基乙酰胺按体积比1∶1混合)。加入500mg聚合物A，搅拌，真空脱泡，刮平板膜，放入去离子水中凝固，干燥，即得到可以检测苯类试剂的试纸。实施例16配制4mL聚合物III8的0.5mg/mL的二甲基亚砜溶液。加入500mg聚合物A，搅拌，真空脱泡，刮平板膜，放入去离子水中凝固，干燥，即得到可以检测苯类试剂的试纸。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种检测苯试剂的试纸，其特征在于通过杯芳烃单体I与哌嗪聚合，生成聚合物III。将聚合物III溶于有机溶剂中，加入聚合物A，混合均匀得铸膜液，采用去离子水为凝固浴，通过相转化法制备平板膜，得到苯类物质检测试纸。

【技术特征摘要】
1.一种检测苯试剂的试纸，其特征在于通过杯芳烃单体I与哌嗪聚合，生成聚合物III。将聚合物III溶于有机溶剂中，加入聚合物A，混合均匀得铸膜液，采用去离子水为凝固浴，通过相转化法制备平板膜，得到苯类物质检测试纸。2.根据权利要求1所述，杯芳烃单体I...

【专利技术属性】
技术研发人员：苗瑞祥，刘冬青，任顺，朱泽晛，李珂，
申请(专利权)人：天津工业大学，
类型：发明
国别省市：天津,12