SSBS-g-AA/SBS-g-DMAEMA双极膜在电氧化制备乳糖酸中的用途制造技术

本发明专利技术提供了SSBS‑g‑AA/SBS‑g‑DMAEMA双极膜在电氧化制备乳糖酸中的用途。本发明专利技术以SBS作为基膜材料，磺化后与丙烯酸自由基接枝聚合，在主链上引入磺酸基和羧基作阳膜(SSBS‑g‑AA)；在SBS主链上接枝DMAEMA链段作阴膜(SBS‑g‑DMAEMA)；流延法制备了SBS BPM。研究表明电流密度和电解时间对乳糖酸的产率和电流效率产生较大的影响，当电流密度为30mA/cm

【技术实现步骤摘要】
SSBS-g-AA/SBS-g-DMAEMA双极膜在电氧化制备乳糖酸中的用途
本专利技术涉及SSBS-g-AA/SBS-g-DMAEMA双极膜在电氧化制备乳糖酸中的用途。
技术介绍
双极膜(BPM)是膜科学领域极其重要的分支，由具有选择透过性的阴离子交换层和阳离子交换层复合而成。在直流电场作用下，双极膜上的酸性和碱性基团能催化界面层中的水电解成H+和OH-。为了获得合适的水分解能力、低电阻、高选择渗透性、高的机械强度等优异性能的双极膜，可以通过选择合适的成膜材料和铸膜方法来获得。当前流延成型法因其具有步骤简单、技术成熟等优点，常被用于制备双极膜。对于无离子交换基团的成膜材料，双极膜的性能受限于引入阴、阳离子活性基团的比例及难易程度。双极膜的电渗析技术为解决环境、化工、生物和海洋化工等领域中的技术难题带入新的生机和活力。乳糖酸是由一分子半乳糖和一分子葡萄糖酸通过α-1,4-糖苷键连接起来的一种新型的多羟基有机酸。乳糖酸具有强抗氧化、抗老化、加速细胞更新、促进皮肤新陈代谢等特点，因此广泛应用于化妆品、医药、食品等领域。目前，用来制备乳糖酸的方法有生物制备法和化学氧化法，但这两种方法都存在着生产成本高，环境污染较大等缺点。近年来，利用双极膜通过有机电合成的方法引起广泛关注。有研究使用SBS-g-(AA/StSO3Na)/SBS-g-DMAEMA双极膜电氧化制备乳糖酸(陈文坚.SBS双极膜的制备及在有机电合成中的应用[D].福州:福建师范大学硕士学位论文,2010.)，但其产率和电流效率有待进一步提高。目前，尚未见使用本专利技术SSBS-g-AA/SBS-g-DMAEMA双极膜电氧化制备乳糖酸。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提供了SSBS-g-AA/SBS-g-DMAEMA双极膜在电氧化制备乳糖酸中的用途。进一步地，所述电氧化制备乳糖酸时电流密度为10～40mA/cm2；和/或，所述电氧化制备乳糖酸时电解时间为100～200min；优选地，所述电氧化制备乳糖酸时电流密度为30mA/cm2；和/或，所述电氧化制备乳糖酸时电解时间为180min。进一步地，所述电氧化制备乳糖酸时，温度为20～40℃；和/或，所述阳极液为乳糖和金属溴化物混合液；和/或，所述阴极液为硫酸盐溶液；优选地，所述电氧化制备乳糖酸时，温度为30℃；和/或，所述阳极液中，乳糖的浓度为0.1～1mol/L；金属溴化物的浓度为0.1～1mol/L；和/或，所述阴极液中，硫酸盐溶液的浓度为0.1～1mol/L；更优选地，所述阳极液中，乳糖的浓度为0.15mol/L；金属溴化物的浓度为0.3mol/L；和/或，所述阴极液中，硫酸盐溶液的浓度为0.3mol/L；进一步优选地，所述金属溴化物为KBr或NaBr；和/或，所述硫酸盐溶液为Na2SO4溶液或K2SO4溶液。进一步地，所述SSBS-g-AA/SBS-g-DMAEMA双极膜由SSBS-g-AA阳极膜和SBS-g-DMAEMA阴极膜组成；优选地，所述SSBS-g-AA/SBS-g-DMAEMA双极膜制备方法包括如下步骤：将SBS-g-DMAEMA乳液和SSBS-g-AA乳液通过流延法制备而成；更优选地，所述阳极膜的厚度为10～100μm；和/或，所述阴极膜的厚度为10～100μm；进一步优选地，所述阳极膜的厚度为20～80μm；和/或，所述阴极膜的厚度为20～80μm；更进一步优选地，所述阳极膜的厚度为40μm；和/或，所述阴极膜的厚度为40μm。进一步地，所述SBS-g-DMAEMA乳液的制备方法包括如下步骤：将SBS溶于有机溶剂中，加入DMAEMA和AIBN，反应，即得；优选地，所述有机溶剂为甲苯和二氧六环混合溶液；和/或，所述SBS和有机溶剂的质量体积比为1g∶(8～10)mL；和/或，所述SBS与DMAEMA的质量比为1∶0.1～0.7；和/或，所述AIBN质量为DMAEMA质量的1.0％；和/或，所述反应为氮气保护下，80～100℃反应1～3h；更优选地，所述甲苯和二氧六环的体积比为1∶1。进一步地，所述SSBS-g-AA乳液的制备方法包括如下步骤：(1)将SBS溶于有机溶剂中，加入浓硫酸反应，得磺化产物SSBS；(2)将磺化产物SSBS溶于有机溶剂中，加入丙烯酸和BPO，反应，即得；优选地，步骤(1)中，所述有机溶剂为环己烷；和/或，步骤(1)中，所述SBS、有机溶剂和浓硫酸的质量体积比为1g∶(5～10)mL∶(0.5～1)mL；和/或，步骤(1)中，所述反应为30～35℃反应1～2h；和/或，步骤(2)中，所述有机溶剂为甲苯和二氧六环混合溶液；和/或，步骤(2)中，所述SBS和有机溶剂的质量体积比为1g∶(8～10)mL；和/或，步骤(2)中，所述SBS与丙烯酸的质量比为1∶0.1～0.5；和/或，步骤(2)中，所述BPO质量为丙烯酸质量的1.0％；和/或，步骤(2)中，所述反应为氮气保护下，80～100℃反应1～3h；更优选地，所述甲苯和二氧六环的体积比为3∶1。本专利技术还提供了一种利用电氧化制备乳糖酸的方法，它是使用SSBS-g-AA/SBS-g-DMAEMA双极膜作为阴极电极和阳极电极的隔膜；优选地，所述电氧化制备乳糖酸时电流密度为10～40mA/cm2；和/或，所述电氧化制备乳糖酸时电解时间为100～200min；和/或，所述电氧化制备乳糖酸时，温度为20～40℃；和/或，所述阳极液为乳糖和金属溴化物混合液；和/或，所述阴极液为硫酸盐溶液；更优选地，所述电氧化制备乳糖酸时电流密度为30mA/cm2；和/或，所述电氧化制备乳糖酸时电解时间为180min；和/或，所述电氧化制备乳糖酸时，温度为30℃；和/或，所述阳极液中，乳糖的浓度为0.1～1mol/L；金属溴化物的浓度为0.1～1mol/L；和/或，所述阴极液中，硫酸盐溶液的浓度为0.1～1mol/L；进一步优选地，所述阳极液中，乳糖的浓度为0.15mol/L；金属溴化物的浓度为0.3mol/L；和/或，所述阴极液中，硫酸盐溶液的浓度为0.3mol/L；更进一步优选地，所述金属溴化物为KBr或NaBr；和/或，所述硫酸盐溶液为Na2SO4溶液或K2SO4溶液。进一步地，所述SSBS-g-AA/SBS-g-DMAEMA双极膜由SSBS-g-AA阳极膜和SBS-g-DMAEMA阴极膜组成；优选地，所述SSBS-g-AA/SBS-g-DMAEMA双极膜制备方法包括如下步骤：将SBS-g-DMAEMA乳液和SSBS-g-AA乳液通过流延法制备而成本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.SSBS-g-AA/SBS-g-DMAEMA双极膜在电氧化制备乳糖酸中的用途。/n

【技术特征摘要】
1.SSBS-g-AA/SBS-g-DMAEMA双极膜在电氧化制备乳糖酸中的用途。


2.根据权利要求1所述的用途，其特征在于：所述电氧化制备乳糖酸时电流密度为10～40mA/cm2；
和/或，所述电氧化制备乳糖酸时电解时间为100～200min；
优选地，
所述电氧化制备乳糖酸时电流密度为30mA/cm2；
和/或，所述电氧化制备乳糖酸时电解时间为180min。


3.根据权利要求1所述的用途，其特征在于：所述电氧化制备乳糖酸时，温度为20～40℃；和/或，所述阳极液为乳糖和金属溴化物混合液；和/或，所述阴极液为硫酸盐溶液；
优选地，
所述电氧化制备乳糖酸时，温度为30℃；
和/或，所述阳极液中，乳糖的浓度为0.1～1mol/L；金属溴化物的浓度为0.1～1mol/L；
和/或，所述阴极液中，硫酸盐溶液的浓度为0.1～1mol/L；
更优选地，
所述阳极液中，乳糖的浓度为0.15mol/L；金属溴化物的浓度为0.3mol/L；
和/或，所述阴极液中，硫酸盐溶液的浓度为0.3mol/L；
进一步优选地，
所述金属溴化物为KBr或NaBr；
和/或，所述硫酸盐溶液为Na2SO4溶液或K2SO4溶液。


4.根据权利要求1所述的用途，其特征在于：所述SSBS-g-AA/SBS-g-DMAEMA双极膜由SSBS-g-AA阳极膜和SBS-g-DMAEMA阴极膜组成；
优选地，所述SSBS-g-AA/SBS-g-DMAEMA双极膜制备方法包括如下步骤：将SBS-g-DMAEMA乳液和SSBS-g-AA乳液通过流延法制备而成；
更优选地，所述阳极膜的厚度为10～100μm；和/或，所述阴极膜的厚度为10～100μm；
进一步优选地，所述阳极膜的厚度为20～80μm；和/或，所述阴极膜的厚度为20～80μm；
更进一步优选地，所述阳极膜的厚度为40μm；和/或，所述阴极膜的厚度为40μm。


5.根据权利要求4所述的用途，其特征在于：所述SBS-g-DMAEMA乳液的制备方法包括如下步骤：
将SBS溶于有机溶剂中，加入DMAEMA和AIBN，反应，即得；
优选地，
所述有机溶剂为甲苯和二氧六环混合溶液；
和/或，所述SBS和有机溶剂的质量体积比为1g：(8～10)mL；
和/或，所述SBS与DMAEMA的质量比为1：0.1～0.7；
和/或，所述AIBN质量为DMAEMA质量的1.0％；
和/或，所述反应为氮气保护下，80～100℃反应1～3h；
更优选地，所述甲苯和二氧六环的体积比为1:1。


6.根据权利要求4所述的用途，其特征在于：所述SSBS-g-AA乳液的制备方法包括如下步骤：
(1)将SBS溶于有机溶剂中，加入浓硫酸反应，得磺化产物SSBS；
(2)将磺化产物SSBS溶于有机溶剂中，加入丙烯酸和BPO，反应，即得；
优选地，
步骤(1)中，所述有机溶剂为环己烷；
和/或，步骤(1)中，所述SBS、有机溶剂和浓硫酸的质量体积比为1g：(5～10)mL：(0.5～1)mL；
和/或，步骤(1)中，所述反应为30～35℃反应1～2h；
和/或，步骤(2)中，所述有机溶剂为甲苯和二氧六环混合溶液；
和/或，步骤(2)中，所述SBS和有机溶剂的质量体积比为1g：(8～10)mL；
和/或，步骤(2)中，所述SBS与丙烯酸的质量比为1:0.1～0.5；
和/或，步骤(2)中，所述BPO质量为丙烯酸质量的1.0％；
和/或，步骤(2)中，所述反应为氮气保护下，80～100℃反应1～3h；
更优选地，所述甲苯和二氧六环的体积比为3:1。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：林埔，陈燕红，黄雪红，
申请(专利权)人：福建中医药大学，
类型：发明
国别省市：福建;35