一种用于纸质保护的两亲性阳离子壳聚糖-磷酸酯淀粉复合加固液制造技术

本发明专利技术涉及用于纸质保护的两亲性阳离子壳聚糖‑磷酸酯淀粉复合加固液，可有效解决提高纸张的强度，延缓纸张降解、老化，实现对纸质文物的加固保护问题，由以下重量百分比计量：壳聚糖20%‑30%、亲水性单体40%‑45%、疏水性单体30%‑37%、磷酸酯淀粉0.5%‑0.6%、有机锡催化剂0.1%‑0.3%和引发剂0.2%‑0.3%制成；本发明专利技术原料丰富，无毒无害，有效用于保护纸质文物，不仅生物相容性、生物可降解性好，对纸张纤维渗透性、浸润性较好，而且有效增强纸质文物的韧性、强度，是纸质文物加固液上的创新，经济和社会效益显著。

A kind of amphiphilic cationic chitosan phosphate starch composite solid liquid for paper protection

【技术实现步骤摘要】
一种用于纸质保护的两亲性阳离子壳聚糖-磷酸酯淀粉复合加固液
本专利技术涉及高分子化工，特别是一种用于纸质保护的两亲性阳离子壳聚糖-磷酸酯淀粉复合加固液。
技术介绍
纸质文物中的主要成分植物纤维由于酸、水、热、氧气、光照、微生物和酶等外界不良因素长期共同作用，使脆弱的纤维断裂、粉化，纸张的机械强度明显下降；同时使纤维的化学组成发生变化，改变了纸张的本来面貌。所以，对纸质文物的保护一是要将这些断裂的纤维重新粘合在一起，加固纸张；二要寻找一种有效的方法减轻外界环境对纸纤维的破坏，保护纸张。将合成高分子材料用于纸质文物的保护是近年来纸质文物保护的研究热点，但大多数高分子材料的后期保护效果并不如预期那样良好，成功的报道并不多。更重要的是因为合成高分子材料用于纸张文物保护存在诸多方面的不足：如高分子量的树脂对纸质文物中纤维的渗透性、浸润性较差，因而不能很好地渗入纤维的内部，容易在纸质文物的表面和内部造成浓度梯度，从而加速纸质文物的老化，而且树脂胶液容易在纸质文物表面成膜使其质感外观发生变化难以满足“修旧如旧、保持原貌”的要求。
技术实现思路
针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本专利技术之目的就是提供一种用于纸质保护的两亲性阳离子壳聚糖-磷酸酯淀粉复合加固液，可有效解决提高纸张的强度，延缓纸张降解、老化，实现对纸质文物的加固保护问题。本专利技术解决的技术方案是，一种用于纸质保护的两亲性阳离子壳聚糖-磷酸酯淀粉复合加固液，由以下重量百分比计量：壳聚糖20％-30％、亲水性单体40％-45％、疏水性单体30％-37％、磷酸酯淀粉0.5％-0.6％、有机锡催化剂0.1％-0.3％和引发剂0.2％-0.3％制成；所述壳聚糖的脱乙酰度≥95％，粘度为100-200mP.s；所述的亲水性单体为2,3-环氧丙基三甲基氯化铵，纯度90％；所述的疏水性单体为甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸甲酯其中的一种或者二者的混合；所述的磷酸酯淀粉为羟丙基二淀粉磷酸酯；所述的有机锡催化剂为二月桂酸二丁基锡、二醋酸二丁基锡、辛酸亚锡或二(十二烷基硫)二丁基锡中的一种，纯度90％；所述的引发剂为叔丁基过氧化氢(TBHP)；制备方法是：将壳聚糖加入四口烧瓶中，再向烧瓶中加入壳聚糖体积重量60-65倍、质量浓度1％的稀酸，所述的稀酸为冰醋酸、盐酸中的一种，盐酸质量浓度为36％-38％，于50-55℃、1500r/min下磁力搅拌1h，然后加入有机锡催化剂，继续搅拌5min，升温至60℃，缓慢滴加由亲水性单体和水制成重量浓度40％的水溶液，滴加完毕，反应6-8h，升温至80℃，加入由引发剂和水制成20mM浓度的引发剂水溶液，继续搅拌5min，缓慢滴加疏水性单体，滴加完毕，反应4-6h，得到两亲性壳聚糖胶液，备用；将磷酸酯淀粉加入三口烧瓶中，再向烧瓶中加入磷酸酯淀粉体积重量100倍、质量浓度1％的氢氧化钠水溶液溶解，于65-70℃条件下，糊化1h后，得到半透明粘稠液体，加入去离子水稀释成质量浓度为3-5％的糊化淀粉水溶液，稀释后的糊化淀粉溶液在500-800r/min磁力搅拌下，与两亲性壳聚糖胶液混合均匀，得到两亲性阳离子壳聚糖-磷酸酯淀粉复合加固液。本专利技术用于纸质保护的两亲性阳离子壳聚糖-磷酸酯淀粉复合加固液可有效用于加固保护纸质文物，实现两亲性阳离子壳聚糖-磷酸酯淀粉复合加固液在纸质文物保护中的应用，将纸质文物浸于两亲性阳离子壳聚糖-磷酸酯淀粉复合加固液中，浸湿捞出，在室温下至干。本专利技术原料丰富，无毒无害，有效用于保护纸质文物，不仅生物相容性、生物可降解性好，对纸张纤维渗透性、浸润性较好，而且有效增强纸质文物的韧性、强度，是纸质文物加固液上的创新，经济和社会效益显著。说明书附图图1为本专利技术两亲性壳聚糖(衍生物)的反应机理图。具体实施方式以下结合具体情况和实施例对本专利技术的具体实施方式作详细说明。本专利技术在具体实施中可由以下实施例给出。实施例1本专利技术在具体实施中，一种用于纸质保护的两亲性阳离子壳聚糖-磷酸酯淀粉复合加固液，由以下重量百分比计量：壳聚糖24％、亲水性单体41.5％、疏水性单体甲基丙烯酸正丁酯33.5％、磷酸酯淀粉0.6％、二月桂酸二丁基锡0.2％和引发剂0.2％制成，由图1所示，其中：将壳聚糖加入四口烧瓶中，再向烧瓶中加入质量浓度1％的稀酸，每1.61g壳聚糖加入100mL稀酸，所述的稀酸为冰醋酸、盐酸中的一种，盐酸质量浓度为37％，于52℃、1500r/min下磁力搅拌1h，然后加入二月桂酸二丁基锡，继续搅拌5min，升温至60℃，缓慢滴加由亲水性单体和水制成重量浓度40％的水溶液，滴加完毕，反应7h，升温至80℃，加入由引发剂和水制成20mM浓度的引发剂水溶液，继续搅拌5min，缓慢滴加甲基丙烯酸正丁酯，滴加完毕，反应5h，得到两亲性壳聚糖胶液，备用；将磷酸酯淀粉加入三口烧瓶中，再向烧瓶中加入质量浓度1％的氢氧化钠水溶液，每1g磷酸酯淀粉加入氢氧化钠水溶液100mL，于68℃条件下，糊化1h，得到半透明粘稠液体，加入去离子水稀释成质量浓度为4％的糊化淀粉水溶液，稀释后的糊化淀粉溶液在600r/min磁力搅拌下，与两亲性壳聚糖胶液混合均匀，得到两亲性阳离子壳聚糖-磷酸酯淀粉复合加固液。实施例2本专利技术在具体实施中，一种用于纸质保护的两亲性阳离子壳聚糖-磷酸酯淀粉复合加固液，由以下重量百分比计量：壳聚糖22％、亲水性单体44％、疏水性单体甲基丙烯酸甲酯33％、磷酸酯淀粉0.6％、二醋酸二丁基锡0.1％和引发剂0.3％制成；其中：将壳聚糖加入四口烧瓶中，再向烧瓶中加入质量浓度1％的冰醋酸，每1.61g壳聚糖加入100mL冰醋酸，于54℃、1500r/min下磁力搅拌1h，然后加入二醋酸二丁基锡，继续搅拌5min，升温至60℃，缓慢滴加由亲水性单体和水制成重量浓度40％的水溶液，滴加完毕，反应6h，升温至80℃，加入由引发剂和水制成20mM浓度的引发剂水溶液，继续搅拌5min，缓慢滴加甲基丙烯酸甲酯，滴加完毕，反应4h，得到两亲性壳聚糖胶液，备用；将磷酸酯淀粉加入三口烧瓶中，再向烧瓶中加入质量浓度1％的氢氧化钠水溶液，每1g磷酸酯淀粉加入氢氧化钠水溶液100mL，于65℃条件下，糊化1h，得到半透明粘稠液体，加入去离子水稀释成质量浓度为5％的糊化淀粉水溶液，稀释后的糊化淀粉溶液在700r/min磁力搅拌下，与两亲性壳聚糖胶液混合均匀，得到两亲性阳离子壳聚糖-磷酸酯淀粉复合加固液。实施例3本专利技术在具体实施中，一种用于纸质保护的两亲性阳离子壳聚糖-磷酸酯淀粉复合加固液，由以下重量百分比计量：壳聚糖28％、亲水性单体41％、疏水性单体30％、磷酸酯淀粉0.5％、辛酸亚锡0.3％和引发剂0.2％制成；其中：所述的疏水性单体是甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸甲酯体积比1︰1的混合物；将壳聚糖加入四口烧瓶中，再向烧瓶中加入质量浓度1％的稀盐酸本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于纸质保护的两亲性阳离子壳聚糖-磷酸酯淀粉复合加固液，其特征是：由以下重量百分比计量：壳聚糖20%-30%、亲水性单体40%-45%、疏水性单体30%-37%、磷酸酯淀粉0.5%-0.6%、有机锡催化剂0.1%-0.3%和引发剂0.2%-0.3%制成；/n所述壳聚糖的脱乙酰度≥95%，粘度为100-200 mP.s；/n所述的亲水性单体为2,3-环氧丙基三甲基氯化铵，纯度90%；/n所述的疏水性单体为甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸甲酯其中的一种或者二者的混合；/n所述的磷酸酯淀粉为羟丙基二淀粉磷酸酯；/n所述的有机锡催化剂为二月桂酸二丁基锡、二醋酸二丁基锡、辛酸亚锡或二（十二烷基硫）二丁基锡中的一种，纯度90%；/n所述的引发剂为叔丁基过氧化氢；/n制备方法是：/n将壳聚糖加入四口烧瓶中，再向烧瓶中加入壳聚糖体积重量60-65倍、质量浓度1%的稀酸，所述的稀酸为冰醋酸、盐酸中的一种，盐酸质量浓度为36%-38%，于50-55℃、1500r/min下磁力搅拌1h，然后加入有机锡催化剂，继续搅拌5min，升温至60℃，缓慢滴加由亲水性单体和水制成重量浓度40%的水溶液，滴加完毕，反应6-8h，升温至80℃，加入由引发剂和水制成20mM浓度的引发剂水溶液，继续搅拌5min，缓慢滴加疏水性单体，滴加完毕，反应4-6h，得到两亲性壳聚糖胶液，备用；/n将磷酸酯淀粉加入三口烧瓶中，再向烧瓶中加入磷酸酯淀粉体积重量100倍、质量浓度1%的氢氧化钠水溶液溶解，于65-70℃条件下，糊化1h后，得到半透明粘稠液体，加入去离子水稀释成质量浓度为3-5%的糊化淀粉水溶液，稀释后的糊化淀粉溶液在500-800r/min磁力搅拌下，与两亲性壳聚糖胶液混合均匀，得到两亲性阳离子壳聚糖-磷酸酯淀粉复合加固液。/n...

【技术特征摘要】
1.一种用于纸质保护的两亲性阳离子壳聚糖-磷酸酯淀粉复合加固液，其特征是：由以下重量百分比计量：壳聚糖20%-30%、亲水性单体40%-45%、疏水性单体30%-37%、磷酸酯淀粉0.5%-0.6%、有机锡催化剂0.1%-0.3%和引发剂0.2%-0.3%制成；
所述壳聚糖的脱乙酰度≥95%，粘度为100-200mP.s；
所述的亲水性单体为2,3-环氧丙基三甲基氯化铵，纯度90%；
所述的疏水性单体为甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸甲酯其中的一种或者二者的混合；
所述的磷酸酯淀粉为羟丙基二淀粉磷酸酯；
所述的有机锡催化剂为二月桂酸二丁基锡、二醋酸二丁基锡、辛酸亚锡或二（十二烷基硫）二丁基锡中的一种，纯度90%；
所述的引发剂为叔丁基过氧化氢；
制备方法是：
将壳聚糖加入四口烧瓶中，再向烧瓶中加入壳聚糖体积重量60-65倍、质量浓度1%的稀酸，所述的稀酸为冰醋酸、盐酸中的一种，盐酸质量浓度为36%-38%，于50-55℃、1500r/min下磁力搅拌1h，然后加入有机锡催化剂，继续搅拌5min，升温至60℃，缓慢滴加由亲水性单体和水制成重量浓度40%的水溶液，滴加完毕，反应6-8h，升温至80℃，加入由引发剂和水制成20mM浓度的引发剂水溶液，继续搅拌5min，缓慢滴加疏水性单体，滴加完毕，反应4-6h，得到两亲性壳聚糖胶液，备用；
将磷酸酯淀粉加入三口烧瓶中，再向烧瓶中加入磷酸酯淀粉体积重量100倍、质量浓度1%的氢氧化钠水溶液溶解，于65-70℃条件下，糊化1h后，得到半透明粘稠液体，加入去离子水稀释成质量浓度为3-5%的糊化淀粉水溶液，稀释后的糊化淀粉溶液在500-800r/min磁力搅拌下，与两亲性壳聚糖胶液混合均匀，得到两亲性阳离子壳聚糖-磷酸酯淀粉复合加固液。


2.根据权利要求1所述的用于纸质保护的两亲性阳离子壳聚糖-磷酸酯淀粉复合加固液，其特征是：由以下重量百分比计量：壳聚糖24%、亲水性单体41.5%、疏水性单体甲基丙烯酸正丁酯33.5%、磷酸酯淀粉0.6%、二月桂酸二丁基锡0.2%和引发剂0.2%制成；其中：
将壳聚糖加入四口烧瓶中，再向烧瓶中加入质量浓度1%的稀酸，每1.61g壳聚糖加入100mL稀酸，所述的稀酸为冰醋酸、盐酸中的一种，盐酸质量浓度为37%，于52℃、1500r/min下磁力搅拌1h，然后加入二月桂酸二丁基锡，继续搅拌5min，升温至60℃，缓慢滴加由亲水性单体和水制成重量浓度40%的水溶液，滴加完毕，反应7h，升温至80℃，加入由引发剂和水制成20mM浓度的引发剂水溶液，继续搅拌5min，缓慢滴加甲基丙烯酸正丁酯，滴加完毕，反应5h，得到两亲性壳聚糖胶液，备用；
将磷酸酯淀粉加入三口烧瓶中，再向烧瓶中加入质量浓度1%的氢氧化钠水溶液，每1g磷酸酯淀粉加入氢氧化钠水溶液100mL，于68℃条件下，糊化1h，得到半透明粘稠液体，加入去离子水稀释成质量浓...

【专利技术属性】
技术研发人员：李华，王雪梅，靳凤枝，杨扬，李萍，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：发明
国别省市：河南;41