1. 研究目的与意义
意义:纤维素是地球上数量最多的天然高聚物,源于树木、植物秸秆、棉花和其它农副产品,其成本低,属于可再生资源。纤维素通过物理和化学改性后的衍生化产品已经被大量应用于化工、医药、环保、建筑材料、石油化学等领域。传统的纤维素酯化、醚化、接枝共聚反应都是在非均相体系中进行的。如果这些反应在均相体系中进行,就能有效地控制纤维素衍生物的取代度,有规律地将取代基团引入到纤维素主链上,比非均相条件更好地控制所得产品的物理化学性质, 有利于提高反应速度和产品性质的均一性,提高其应用范围。
本研究的主要目的是通过对纤维素接枝聚己内酯,达到改善表面性能的目的。
2. 国内外研究现状分析
LiCI/DMAc 溶剂体系于1979年首次被用来溶解纤维素,后来的20多年里该体系的研究得到了迅速的发展,已经用它制得了各种各样的纤维素衍生物。它被认为是纤维素的真溶剂。用该溶剂体系,BianChi 等人研究了异丁烯酸改性的纤维素( CEMA)与甲基丙烯酸甲酯( MMA)的均相接枝,发现接枝分子的重量和PMMA均聚物的重量受温度的控制。日本学者 Nishioka 等人 在PF /DMSO体系中进行了甲基丙烯酸与纤维素的均相接枝反应。PF /DMSO体系也成功地用于纤维素与异氰酸酯生成纤维素氨基甲酸酯的反应,以及乙烯基单体对纤维素主链的接枝聚合反应。此外,董绮功等从荞麦皮中提取纤维素为原料,采用非均相法和 均相法制备氰乙基纤维素( CEC),并用IR、元素分析及X衍射对结构进行了确证。近来有报道,纤维素也溶于LiCI /DMI溶剂中。Takaragi 等 人 为 了 考 察 LiCI /DMI溶剂体系作为纤维素均相反应介质的特征,用此溶剂体系制备了纤维素乙酸酯( CA)和0-甲 基纤维素( MC)。纤维素均相反应的研究在国内外已取得很多成果,为纤维素改性提供了有效的途径。 在今后的工作中寻找更加适合的新溶剂体系将是研究的重点
3. 研究的基本内容与计划
内容:1、在均相体系中探讨改性条件对纤维素接枝的影响;
2、通过ftir、xrd、h-nmr对纤维素-聚己内酯接枝产物进行表征。
计划:1.3月初到3月中旬根据课题研究目标及研究内容,查阅相关参考文献,自行设计实验与具体的技术线路包括详细的试验方案,时间安排,所需仪器、药品和试剂,可能出现的问题及应对措施,具体的实验数据记录表等
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4. 研究创新点
纤维素的均相接枝共聚不仅改变纤维素表面的形态结构,而且影响其内部的超分子结构从而有可能引起纤维素整体结构与性能的重大变化。
总之,纤维素均相接枝共聚反应的究发展迅速,提供了纤维素材料化学改性的新途径,为开发高功能纤维素基改性产物奠定了基础。
目前存在的主要问题是:纤维素在各种溶剂体系中不能达到分子水平的溶解,致使接枝产物的均匀性不好,接枝率不高;对纤维素在各种溶剂体系中的溶解机理及接枝反应的研究还缺乏足够的理论依据等
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