本發(fā)明屬于納米材料制備方法技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種含氟兩親性嵌段共聚物改性納米纖維素的方法。
背景技術(shù):
納米纖維素不僅有天然纖維素的基本結(jié)構(gòu)和性能,如:生物降解性、可持續(xù)再生性,還兼具納米粒子的優(yōu)良性能,如:高純度、較大的表面積、較高的楊氏模量、高結(jié)晶度及高透明性。將納米纖維素作為增強(qiáng)相,可廣泛應(yīng)用于復(fù)合材料領(lǐng)域,能改善材料的力學(xué)、光學(xué)、熱學(xué)及電學(xué)性能。納米纖維素(NCC)具有極性和納米尺度兩個(gè)特性,其在非極性的高分子基體中通常以團(tuán)聚體形式存在,這一現(xiàn)象在進(jìn)一步惡化界面相互作用的同時(shí)也弱化了NCC的增強(qiáng)效應(yīng)。為了解決這些問(wèn)題,學(xué)者們研究了一系列NCC表面修飾法,以適應(yīng)NCC的不同應(yīng)用,就現(xiàn)有技術(shù)而言,主要分為化學(xué)改性法與物理改性法,其中以化學(xué)改性法較為常用。化學(xué)改性法中包括有NCC表面化學(xué)接枝疏水鏈或特殊基團(tuán)、NCC表面原位生長(zhǎng)高分子刷、NCC表面羥基的氧化,其中接枝法用的最多,即基于天然纖維素表面本身大量存在的羥基或者是制備過(guò)程中留下的一些基團(tuán),將疏水鏈或者某些功能化基團(tuán)共價(jià)地接枝在這些基團(tuán)上。
由于活性自由基聚合方法在合成分子量可控、結(jié)構(gòu)明確的高分子方面有的優(yōu)越性,現(xiàn)已成為高分子合成的熱點(diǎn)并取得了重大的進(jìn)展。RAFT聚合以其可控性好、適用單體選擇范圍廣、反應(yīng)條件溫和的優(yōu)點(diǎn),被認(rèn)為是一個(gè)優(yōu)秀的活性自由基聚合方法,通過(guò)RAFT聚合,能合成具有多種結(jié)構(gòu)和功能的高分子聚合物和功能化納米微球,使其在制備含有特殊結(jié)構(gòu)的聚合物材料方面具有重要的應(yīng)用。目前,人們主要用RAFT法制備含有功能化官能團(tuán)的聚合物以及嵌段共聚物。這些年來(lái),在固體表面改性領(lǐng)域中RAFT法也有廣闊的應(yīng)用前景,表面改性是在不改變?cè)牧闲阅艿幕A(chǔ)上使材料具備新的表面性能。通過(guò)RAFT法對(duì)固體進(jìn)行表面改性方法一般分為物理改性和化學(xué)接枝方式,化學(xué)接枝方法有:1)R基團(tuán)接枝固體表面;2)Z基團(tuán)接枝固體表面;3)共聚接枝法。
Wang等人通過(guò)RAFT聚合法合成三嵌段共聚物聚(甲基丙烯酸甲酯)-b-聚(縮水甘油基甲基丙烯酸酯)-b-聚(甲基丙烯酸叔丁酯),將其接枝到納米二氧化硅表面。研究表明:經(jīng)改性過(guò)后的納米纖維素具有兩親性,能很好的分散在水和四氫呋喃、N,N-二甲基甲酰胺以及氯仿等有機(jī)溶劑中。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種含氟兩親性嵌段共聚物改性納米纖維素的方法,通過(guò)對(duì)納米纖維素表面進(jìn)行改性,使其具有疏水性,克服了納米纖維素親水性強(qiáng)及易團(tuán)聚的問(wèn)題。
本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是,含氟兩親性嵌段共聚物改性納米纖維素的方法,具體按照以下步驟實(shí)施:
步驟1、按質(zhì)量比為1:190~558:365~1060:9分別稱取偶氮二異丁腈(AIBN)、甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯、反應(yīng)用溶劑、S-1-十二烷基-S′-(α,α″-二甲基-α″-乙酸)三硫代碳酸酯;
反應(yīng)用溶劑采用1,4-二氧六環(huán)、苯或DMF(N,N-二甲基甲酰胺)。
步驟2、利用步驟1中稱取的偶氮二異丁腈(AIBN)、甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯、反應(yīng)用溶劑及S-1-十二烷基-S′-(α,α″-二甲基-α″-乙酸)三硫代碳酸酯制備出聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯;采用正己烷對(duì)得到的聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯進(jìn)行提純,再進(jìn)行干燥處理,得到純聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯;
步驟3、經(jīng)步驟2后,按質(zhì)量比為36:5~12:1:736分別稱取純聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯、偶氮二異丁腈(AIBN)、反應(yīng)用溶劑;
步驟4、利用步驟3中稱取的純聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯、偶氮二異丁腈(AIBN)及反應(yīng)用溶劑制備出聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯-b-聚甲基丙烯酸縮水甘油酯;采用正己烷對(duì)得到的聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯-b-聚甲基丙烯酸縮水甘油酯進(jìn)行提純,再進(jìn)行干燥處理,得到純聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯-b-聚甲基丙烯酸縮水甘油酯;
步驟5、經(jīng)步驟4后,按質(zhì)量比為8:3~10:2:599分別稱取純聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯-b-聚甲基丙烯酸縮水甘油酯、丙烯酸六氟丁酯、偶氮二異丁腈(AIBN)、反應(yīng)用溶劑;
步驟6、利用步驟5中稱取的純聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯-b-聚甲基丙烯酸縮水甘油酯、丙烯酸六氟丁酯及偶氮二異丁腈(AIBN)、反應(yīng)用溶劑制備出聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯-b-聚甲基丙烯酸縮水甘油酯-b-聚丙烯酸六氟丁酯;采用正己烷對(duì)聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯-b-聚甲基丙烯酸縮水甘油酯-b-聚丙烯酸六氟丁酯進(jìn)行提純,再進(jìn)行干燥處理,得到純聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯-b-聚甲基丙烯酸縮水甘油酯-b-聚丙烯酸六氟丁酯;
步驟7、經(jīng)步驟6后,按質(zhì)量比為4~8:1~4:170:1分別稱取純聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯-b-聚甲基丙烯酸縮水甘油酯-b-聚丙烯酸六氟丁酯、納米纖維素、N,N-二甲基甲酰胺、三乙胺;
步驟8、將步驟7中稱取的純聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯-b-聚甲基丙烯酸縮水甘油酯-b-聚丙烯酸六氟丁酯、納米纖維素、N,N-二甲基甲酰胺及三乙胺混合,經(jīng)反應(yīng)后得到產(chǎn)物A;將產(chǎn)物A進(jìn)行離心處理得到產(chǎn)物B;將產(chǎn)物B采用四氫呋喃洗滌后烘干,得到含氟兩親性嵌段共聚物改性納米纖維素。
本發(fā)明的特點(diǎn)還在于:
步驟2具體按照以下步驟實(shí)施:
步驟2.1、于室溫條件下,將步驟1中稱取的偶氮二異丁腈、甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯、反應(yīng)用溶劑及S-1-十二烷基-S′-(α,α″-二甲基-α″-乙酸)三硫代碳酸酯一起添加到三口燒瓶中;三口燒瓶?jī)?nèi)預(yù)先裝有磁子,且三口燒瓶的三個(gè)瓶口分別連接溫度計(jì)、回流冷凝管、導(dǎo)氣管;
步驟2.2、經(jīng)步驟2.1后,向三口燒瓶中通氬氣20min~30min,將三口燒瓶加熱至70℃~80℃,使三口燒瓶?jī)?nèi)的偶氮二異丁腈、甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯及S-1-十二烷基-S′-(α,α″-二甲基-α″-乙酸)三硫代碳酸酯于氬氣保護(hù)下進(jìn)行反應(yīng),反應(yīng)時(shí)間為6h~10h,得到聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯;
步驟2.3、采用正己烷對(duì)經(jīng)步驟2.2得到的聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯進(jìn)行提純,再經(jīng)烘干處理后,得到純聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯。
步驟2.3具體按照以下步驟實(shí)施:
步驟2.3.1、經(jīng)步驟2.2后,量取正己烷A,正己烷A與聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯的體積比為3~5:1;
步驟2.3.2、經(jīng)步驟2.3.1后,將聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯在磁力攪拌下滴加到正己烷A中,滴加完畢后靜置,使提純出的產(chǎn)物充分沉降,濾去上清液,得到純聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯;
步驟2.3.3、將經(jīng)步驟2.3.2得到的純聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯于真空狀態(tài)下干燥處理,得到純聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯;干燥處理時(shí)間控制在3h~6h。
步驟4具體按照以下步驟實(shí)施:
步驟4.1、于室溫條件下,將步驟3中稱取的純聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯、偶氮二異丁腈(AIBN)及反應(yīng)用溶劑一起添加到三口燒瓶中;三口燒瓶?jī)?nèi)預(yù)先裝有磁子,且三口燒瓶的三個(gè)瓶口上分別連接溫度計(jì)、回流冷凝管、導(dǎo)氣管;
步驟4.2、經(jīng)步驟4.1后,向三口燒瓶中通氬氣20min~30min,將三口燒瓶加熱至60℃~75℃,使三口燒瓶?jī)?nèi)的純聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯及偶氮二異丁腈(AIBN)在氬氣下保護(hù)進(jìn)行反應(yīng),反應(yīng)時(shí)間為5h~10h,得到聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯-b-聚甲基丙烯酸縮水甘油酯;
步驟4.3、采用正己烷對(duì)經(jīng)步驟4.2得到的聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯-b-聚甲基丙烯酸縮水甘油酯進(jìn)行提純,再經(jīng)干燥處理后得到純聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯-b-聚甲基丙烯酸縮水甘油酯。
步驟4.3具體按照以下步驟實(shí)施:
步驟4.3.1、經(jīng)步驟4.2后,量取正己烷B,正己烷B與聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯-b-聚甲基丙烯酸縮水甘油酯的體積比為3~5:1;
步驟4.3.2、經(jīng)步驟4.3.1后,將聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯-b-聚甲基丙烯酸縮水甘油酯在磁力攪拌下滴加到量取的正己烷B中,滴加完畢后靜置,使提純出的產(chǎn)物充分沉降,濾去上清液,得到提純后的聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯-b-聚甲基丙烯酸縮水甘油酯;
步驟4.3.3、將經(jīng)步驟4.3.2得到的提純后的聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯-b-聚甲基丙烯酸縮水甘油酯于真空狀態(tài)下干燥處理3h~6h,得到純聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯-b-聚甲基丙烯酸縮水甘油酯。
步驟6具體按照以下步驟實(shí)施:
步驟6.1、于室溫條件下,將步驟5中稱取的純聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯-b-聚甲基丙烯酸縮水甘油酯、丙烯酸六氟丁酯、偶氮二異丁腈(AIBN)及反應(yīng)用溶劑一起添加到三口燒瓶中,三口燒瓶?jī)?nèi)預(yù)先裝有磁子,且三口燒瓶的三個(gè)瓶口分別連接溫度計(jì)、回流冷凝管、導(dǎo)氣管;
步驟6.2、經(jīng)步驟6.1后,向三口燒瓶中通氬氣20min~30min,將三口燒瓶加熱至70℃~80℃,使三口燒瓶?jī)?nèi)的純聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯-b-聚甲基丙烯酸縮水甘油酯、丙烯酸六氟丁酯及偶氮二異丁腈AIBN在氬氣保護(hù)下進(jìn)行反應(yīng),反應(yīng)時(shí)間為6h~11h,得到聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯-b-聚甲基丙烯酸縮水甘油酯-b-聚丙烯酸六氟丁酯;
步驟6.3、采用正己烷對(duì)經(jīng)步驟6.2得到的聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯-b-聚甲基丙烯酸縮水甘油酯-b-聚丙烯酸六氟丁酯進(jìn)行兩次提純,再經(jīng)干燥處理后得到純聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯-b-聚甲基丙烯酸縮水甘油酯-b-聚丙烯酸六氟丁酯。
步驟6.3具體按照以下步驟實(shí)施:
步驟6.3.1、經(jīng)步驟6.2后,量取正己烷C,正己烷C與聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯-b-聚甲基丙烯酸縮水甘油酯-b-聚丙烯酸六氟丁酯的體積比為3~5:1;
步驟6.3.2、經(jīng)步驟6.3.1后,將聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯-b-聚甲基丙烯酸縮水甘油酯-b-聚丙烯酸六氟丁酯在磁力攪拌下滴加到量取的正己烷C中,滴加完畢后靜置,使提純出的產(chǎn)物充分沉降,濾去上清液,得到提純后的聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯-b-聚甲基丙烯酸縮水甘油酯-b-聚丙烯酸六氟丁酯;
步驟6.3.3、將經(jīng)步驟6.3.2得到的提純后的聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯-b-聚甲基丙烯酸縮水甘油酯-b-聚丙烯酸六氟丁酯于30℃~50℃真空狀態(tài)下干燥處理6h~12h,得到純聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯-b-聚甲基丙烯酸縮水甘油酯-b-聚丙烯酸六氟丁酯。
步驟8具體按照以下步驟實(shí)施:
步驟8.1、將步驟7中稱取的純聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯-b-聚甲基丙烯酸縮水甘油酯-b-聚丙烯酸六氟丁酯、納米纖維素、N,N-二甲基甲酰胺及三乙胺一起添加到三口燒瓶中,采用超聲分散裝置對(duì)該三口燒瓶進(jìn)行超聲分散,分散處理時(shí)間為20min~40min,在三口燒瓶?jī)?nèi)形成混合均勻的混合物;
步驟8.2、經(jīng)步驟8.1后,將盛裝有混合物的三口燒瓶置于油浴中,用N,N-二甲基甲酰胺作為溶劑,將油浴升溫至100℃~150℃,使三口燒瓶中的純聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯-b-聚甲基丙烯酸縮水甘油酯-b-聚丙烯酸六氟丁酯、納米纖維素及三乙胺發(fā)生反應(yīng),反應(yīng)時(shí)間為24h~60h,得到產(chǎn)物A;
步驟8.3、采用離心裝置對(duì)經(jīng)步驟8.2得到的產(chǎn)物A離心處理20min~60min,離心裝置轉(zhuǎn)速為8000~12000rpm,得到產(chǎn)物B;
步驟8.4、將經(jīng)步驟8.3得到的產(chǎn)物B采用四氫呋喃洗滌后并于真空條件下干燥4h~10h,得到含氟兩親性嵌段共聚物改性納米纖維素。
步驟8.4具體按照以下步驟實(shí)施:
步驟8.4.1、按步驟8.3中產(chǎn)物B的質(zhì)量稱取四氫呋喃,產(chǎn)物B與四氫呋喃的質(zhì)量比為1:5~10;
步驟8.4.2、在磁力攪拌下,將產(chǎn)物B添加到四氫呋喃中,添加完畢后靜置,便于產(chǎn)物充分沉降,濾去上清液,完成洗滌;
步驟8.4.3、將經(jīng)步驟8.4.2洗滌后的產(chǎn)物B于30℃~50℃真空條件下干燥處理4h~10h,得到含氟兩親性嵌段共聚物改性納米纖維素。
本發(fā)明的有益效果在于:
(1)在本發(fā)明含氟兩親性嵌段共聚物改性納米纖維素的方法中,采用甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯作為親水性單體,甲基丙烯酸縮水甘油酯(GMA)作為中間鏈段,丙烯酸六氟丁酯作為疏水性單體,采用可逆加成-斷裂解鏈轉(zhuǎn)移聚合法(RAFT),合成兩親性嵌段共聚物并將其作為一種改性劑用于納米纖維素的表面改性。
(2)在本發(fā)明含氟兩親性嵌段共聚物改性納米纖維素的方法中,將含氟兩親性三嵌段共聚物通過(guò)嵌段共聚物帶有的活性環(huán)氧基團(tuán)與納米纖維素上的羥基反應(yīng),將含氟兩親性嵌段共聚物接枝到納米纖維素,對(duì)其表面進(jìn)行改性,使其具有一定的疏水性,克服了納米纖維素親水性強(qiáng)及易團(tuán)聚的問(wèn)題,有效提高了納米纖維素的應(yīng)用性能。
具體實(shí)施方式
下面根據(jù)具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
本發(fā)明含氟兩親性嵌段共聚物改性納米纖維素的方法,具體按照以下步驟實(shí)施:
步驟1、按質(zhì)量比為1:190~558:365~1060:9分別稱取偶氮二異丁腈(AIBN)、甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯、反應(yīng)用溶劑、S-1-十二烷基-S′-(α,α″-二甲基-α″-乙酸)三硫代碳酸酯;
其中,反應(yīng)用溶劑采用1,4-二氧六環(huán)、苯或DMF(N,N-二甲基甲酰胺)。
步驟2、利用步驟1中稱取的偶氮二異丁腈(AIBN)、甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯、反應(yīng)用溶劑及S-1-十二烷基-S′-(α,α″-二甲基-α″-乙酸)三硫代碳酸酯制備出聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯(PDMAEMA-RAFT);采用正己烷對(duì)得到的聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯進(jìn)行提純,再進(jìn)行干燥處理,得到純聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯,具體按照以下步驟實(shí)施:
步驟2.1、于室溫條件下,將步驟1中稱取的偶氮二異丁腈(AIBN)、甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯、反應(yīng)用溶劑及S-1-十二烷基-S′-(α,α″-二甲基-α″-乙酸)三硫代碳酸酯一起添加到三口燒瓶中;三口燒瓶?jī)?nèi)預(yù)先裝有磁子,且三口燒瓶的三個(gè)瓶口分別連接溫度計(jì)、回流冷凝管、導(dǎo)氣管;
步驟2.2、經(jīng)步驟2.1后,向三口燒瓶中通氬氣20min~30min,將三口燒瓶加熱至70℃~80℃,使三口燒瓶?jī)?nèi)的偶氮二異丁腈(AIBN)、甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯及S-1-十二烷基-S′-(α,α″-二甲基-α″-乙酸)三硫代碳酸酯于氬氣保護(hù)下進(jìn)行反應(yīng),反應(yīng)時(shí)間為6h~10h,得到聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯(PDMAEMA-RAFT);
步驟2.3、采用正己烷對(duì)經(jīng)步驟2.2得到的聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯進(jìn)行提純,再經(jīng)烘干處理后,得到純聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯,具體按照以下步驟實(shí)施:
步驟2.3.1、經(jīng)步驟2.2后,量取正己烷A,正己烷A與聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯的體積比為3~5:1;
步驟2.3.2、經(jīng)步驟2.3.1后,將聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯在磁力攪拌下滴加到正己烷A中,滴加完畢后靜置,使提純出的產(chǎn)物充分沉降,濾去上清液,得到純聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯;
步驟2.3.3、將經(jīng)步驟2.3.2得到的純聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯于真空狀態(tài)下干燥處理,得到純聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯;干燥處理時(shí)間控制在3h~6h。
步驟3、經(jīng)步驟2后,按質(zhì)量比為36:5~12:1:736分別稱取純聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯、偶氮二異丁腈(AIBN)、反應(yīng)用溶劑。
步驟4、利用步驟3中稱取的純聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯、偶氮二異丁腈(AIBN)及反應(yīng)用溶劑制備出聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯-b-聚甲基丙烯酸縮水甘油酯;采用正己烷對(duì)得到的聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯-b-聚甲基丙烯酸縮水甘油酯進(jìn)行提純,再進(jìn)行干燥處理,得到純聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯-b-聚甲基丙烯酸縮水甘油酯,具體按照以下步驟實(shí)施:
步驟4.1、于室溫條件下,將步驟3中稱取的純聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯、偶氮二異丁腈AIBN及反應(yīng)用溶劑一起添加到三口燒瓶中;三口燒瓶?jī)?nèi)預(yù)先裝有磁子,且三口燒瓶的三個(gè)瓶口上分別連接溫度計(jì)、回流冷凝管、導(dǎo)氣管;
步驟4.2、經(jīng)步驟4.1后,向三口燒瓶中通氬氣20min~30min,將三口燒瓶加熱至60℃~75℃,使三口燒瓶?jī)?nèi)的純聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯及偶氮二異丁腈AIBN在氬氣下保護(hù)進(jìn)行反應(yīng),反應(yīng)時(shí)間為5h~10h,得到聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯-b-聚甲基丙烯酸縮水甘油酯;
步驟4.3、采用正己烷對(duì)經(jīng)步驟4.2得到的聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯-b-聚甲基丙烯酸縮水甘油酯進(jìn)行提純,再經(jīng)干燥處理后得到純聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯-b-聚甲基丙烯酸縮水甘油酯,具體按照以下步驟實(shí)施:
步驟4.3.1、經(jīng)步驟4.2后,量取正己烷B,正己烷B與聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯-b-聚甲基丙烯酸縮水甘油酯的體積比為3~5:1;
步驟4.3.2、經(jīng)步驟4.3.1后,將聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯-b-聚甲基丙烯酸縮水甘油酯在磁力攪拌下滴加到量取的正己烷B中,滴加完畢后靜置,使提純出的產(chǎn)物充分沉降,濾去上清液,得到提純后的聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯-b-聚甲基丙烯酸縮水甘油酯;
步驟4.3.3、將經(jīng)步驟4.3.2得到的提純后的聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯-b-聚甲基丙烯酸縮水甘油酯于真空狀態(tài)下干燥處理3h~6h,得到純聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯-b-聚甲基丙烯酸縮水甘油酯。
步驟5、經(jīng)步驟4后,按質(zhì)量比為8:3~10:2:599分別稱取純聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯-b-聚甲基丙烯酸縮水甘油酯、丙烯酸六氟丁酯、偶氮二異丁腈(AIBN)、反應(yīng)用溶劑。
步驟6、利用步驟5中稱取的純聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯-b-聚甲基丙烯酸縮水甘油酯、丙烯酸六氟丁酯及偶氮二異丁腈(AIBN)、反應(yīng)用溶劑制備出聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯-b-聚甲基丙烯酸縮水甘油酯-b-聚丙烯酸六氟丁酯;采用正己烷對(duì)聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯-b-聚甲基丙烯酸縮水甘油酯-b-聚丙烯酸六氟丁酯進(jìn)行提純,再進(jìn)行干燥處理,得到純聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯-b-聚甲基丙烯酸縮水甘油酯-b-聚丙烯酸六氟丁酯,具體按照以下步驟實(shí)施:
步驟6.1、于室溫條件下,將步驟5中稱取的純聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯-b-聚甲基丙烯酸縮水甘油酯、丙烯酸六氟丁酯、偶氮二異丁腈(AIBN)及反應(yīng)用溶劑一起添加到三口燒瓶中,三口燒瓶?jī)?nèi)預(yù)先裝有磁子,且三口燒瓶的三個(gè)瓶口分別連接溫度計(jì)、回流冷凝管、導(dǎo)氣管;
步驟6.2、經(jīng)步驟6.1后,向三口燒瓶中通氬氣20min~30min,將三口燒瓶加熱至70℃~80℃,使三口燒瓶?jī)?nèi)的純聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯-b-聚甲基丙烯酸縮水甘油酯、丙烯酸六氟丁酯及偶氮二異丁腈(AIBN)在氬氣保護(hù)下進(jìn)行反應(yīng),反應(yīng)時(shí)間為6h~11h,得到聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯-b-聚甲基丙烯酸縮水甘油酯-b-聚丙烯酸六氟丁酯(PDMAEMA-b-PGMA-b-PHFBA);
步驟6.3、采用正己烷對(duì)經(jīng)步驟6.2得到的聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯-b-聚甲基丙烯酸縮水甘油酯-b-聚丙烯酸六氟丁酯進(jìn)行兩次提純,再經(jīng)干燥處理后得到純聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯-b-聚甲基丙烯酸縮水甘油酯-b-聚丙烯酸六氟丁酯,具體按照以下步驟實(shí)施:
步驟6.3.1、經(jīng)步驟6.2后,量取正己烷C,正己烷C與聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯-b-聚甲基丙烯酸縮水甘油酯-b-聚丙烯酸六氟丁酯的體積比為3~5:1;
步驟6.3.2、經(jīng)步驟6.3.1后,將聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯-b-聚甲基丙烯酸縮水甘油酯-b-聚丙烯酸六氟丁酯在磁力攪拌下滴加到量取的正己烷C中,滴加完畢后靜置,使提純出的產(chǎn)物充分沉降,濾去上清液,得到提純后的聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯-b-聚甲基丙烯酸縮水甘油酯-b-聚丙烯酸六氟丁酯;
步驟6.3.3、將經(jīng)步驟6.3.2得到的提純后的聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯-b-聚甲基丙烯酸縮水甘油酯-b-聚丙烯酸六氟丁酯于30℃~50℃真空狀態(tài)下干燥處理6h~12h,得到純聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯-b-聚甲基丙烯酸縮水甘油酯-b-聚丙烯酸六氟丁酯。
步驟7、經(jīng)步驟6后,按質(zhì)量比為4~8:1~4:170:1分別稱取純聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯-b-聚甲基丙烯酸縮水甘油酯-b-聚丙烯酸六氟丁酯、納米纖維素、N,N-二甲基甲酰胺、三乙胺。
步驟8、將步驟7中稱取的純聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯-b-聚甲基丙烯酸縮水甘油酯-b-聚丙烯酸六氟丁酯、納米纖維素、N,N-二甲基甲酰胺及三乙胺混合,經(jīng)反應(yīng)后得到產(chǎn)物A;將產(chǎn)物A進(jìn)行離心處理得到產(chǎn)物B;將產(chǎn)物B采用四氫呋喃洗滌后烘干,得到含氟兩親性嵌段共聚物改性納米纖維素,具體按照以下步驟實(shí)施:
步驟8.1、將步驟7中稱取的純聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯-b-聚甲基丙烯酸縮水甘油酯-b-聚丙烯酸六氟丁酯、納米纖維素、N,N-二甲基甲酰胺及三乙胺一起添加到三口燒瓶中,采用超聲分散裝置對(duì)該三口燒瓶進(jìn)行超聲分散,分散處理時(shí)間為20min~40min,在三口燒瓶?jī)?nèi)形成混合均勻的混合物;
步驟8.2、經(jīng)步驟8.1后,將盛裝有混合物的三口燒瓶置于油浴中,用N,N-二甲基甲酰胺作為溶劑,將油浴升溫至100℃~150℃,使三口燒瓶中的純聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯-b-聚甲基丙烯酸縮水甘油酯-b-聚丙烯酸六氟丁酯、納米纖維素及三乙胺發(fā)生反應(yīng),反應(yīng)時(shí)間為24h~60h,得到產(chǎn)物A;
步驟8.3、采用離心裝置對(duì)經(jīng)步驟8.2得到的產(chǎn)物A離心處理20min~60min,離心裝置轉(zhuǎn)速為8000rmp~12000rpm,得到產(chǎn)物B;
步驟8.4、將經(jīng)步驟8.3得到的產(chǎn)物B采用四氫呋喃洗滌后并于真空條件下干燥4h~10h,得到含氟兩親性嵌段共聚物改性納米纖維素,具體按以下步驟實(shí)施:
步驟8.4.1、按步驟8.3中產(chǎn)物B的質(zhì)量稱取四氫呋喃,產(chǎn)物B與四氫呋喃的質(zhì)量比為1:5~10;
步驟8.4.2、在磁力攪拌下,將產(chǎn)物B添加到四氫呋喃中,添加完畢后靜置,便于產(chǎn)物充分沉降,濾去上清液,完成洗滌;
步驟8.4.3、將經(jīng)步驟8.4.2洗滌后的產(chǎn)物B于30℃~50℃真空條件下干燥處理4h~10h,得到含氟兩親性嵌段共聚物改性納米纖維素。
實(shí)施例1
按質(zhì)量比為1:190:365:9稱取偶氮二異丁腈、甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯、1,4-二氧六環(huán)、S-1-十二烷基-S′-(α,α″-二甲基-α″-乙酸)三硫代碳酸酯;
于室溫下將稱取的物質(zhì)添加到三口燒瓶中,向三口燒瓶中通氬氣20min,把1,4-二氧六環(huán)作為溶劑,將三口燒瓶加熱至70℃,三口燒瓶?jī)?nèi)的物質(zhì)于氬氣保護(hù)下進(jìn)行反應(yīng),反應(yīng)時(shí)間為10h,得到聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯;量取正己烷A,正己烷A與聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯的體積比為3:1;將聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯在磁力攪拌下滴加到正己烷A中,滴加完畢后靜置,使提純出的產(chǎn)物充分沉降,濾去上清液,得到純聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯;將得到的純聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯于真空狀態(tài)下干燥處理,得到純聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯,其中干燥處理時(shí)間控制在3h;
按質(zhì)量比為36:5:1:736稱取純聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯、偶氮二異丁腈及1,4-二氧六環(huán);
于室溫下將稱取的物質(zhì)添加到三口燒瓶中;向三口燒瓶中通氬氣20min,把1,4-二氧六環(huán)作為溶劑,將三口燒瓶加熱至60℃,使三口燒瓶?jī)?nèi)的物質(zhì)在氬氣保護(hù)下進(jìn)行反應(yīng),反應(yīng)時(shí)間為10h,得到聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯-b-聚甲基丙烯酸縮水甘油酯;量取正己烷B,正己烷B與聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯-b-聚甲基丙烯酸縮水甘油酯的體積比為3:1;將聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯-b-聚甲基丙烯酸縮水甘油酯在磁力攪拌下滴加到量取的正己烷B中,滴加完畢后靜置,使提純出的產(chǎn)物充分沉降,濾去上清液,得到提純后的聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯-b-聚甲基丙烯酸縮水甘油酯;將提純后的聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯-b-聚甲基丙烯酸縮水甘油酯于真空狀態(tài)下干燥處理3h,得到純聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯-b-聚甲基丙烯酸縮水甘油酯;
按質(zhì)量比為8:3:2:599分別取純聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯-b-聚甲基丙烯酸縮水甘油酯、丙烯酸六氟丁酯、偶氮二異丁腈、1,4-二氧六環(huán);
于室溫下將稱取的物質(zhì)添加到三口燒瓶中;向三口燒瓶中通氬氣20min,把1,4-二氧六環(huán)作為溶劑,將三口燒瓶加熱至70℃,使三口燒瓶?jī)?nèi)的物質(zhì)在氬氣保護(hù)下進(jìn)行反應(yīng),反應(yīng)時(shí)間為11h,得到聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯-b-聚甲基丙烯酸縮水甘油酯-b-聚丙烯酸六氟丁酯;量取正己烷C,正己烷C與聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯-b-聚甲基丙烯酸縮水甘油酯-b-聚丙烯酸六氟丁酯的體積比為3:1;將聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯-b-聚甲基丙烯酸縮水甘油酯-b-聚丙烯酸六氟丁酯在磁力攪拌下滴加到量取的正己烷C中,滴加完畢后靜置,使提純出的產(chǎn)物充分沉降,濾去上清液,得到提純后的聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯-b-聚甲基丙烯酸縮水甘油酯-b-聚丙烯酸六氟丁酯;將提純后的聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯-b-聚甲基丙烯酸縮水甘油酯-b-聚丙烯酸六氟丁酯于30℃真空狀態(tài)下干燥處理12h,得到純聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯-b-聚甲基丙烯酸縮水甘油酯-b-聚丙烯酸六氟丁酯;
按質(zhì)量比為4:1:170:1稱取聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯-b-聚甲基丙烯酸縮水甘油酯-b-聚丙烯酸六氟丁酯、納米纖維素、N,N-二甲基甲酰胺、三乙胺;
將稱取的物質(zhì)添加到三口燒瓶中,用超聲分散裝置對(duì)三口燒瓶進(jìn)行超聲分散,分散處理時(shí)間為20min,三口燒瓶?jī)?nèi)形成混合均勻的混合物;將盛裝有混合物的三口燒瓶置于油浴中,N,N-二甲基甲酰胺作為溶劑,將油浴升溫至100℃,使三口燒瓶中的純聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯-b-聚甲基丙烯酸縮水甘油酯-b-聚丙烯酸六氟丁酯、納米纖維素及三乙胺發(fā)生反應(yīng),反應(yīng)時(shí)間為60h,得到產(chǎn)物A;采用離心裝置對(duì)產(chǎn)物A離心處理20min,離心裝置轉(zhuǎn)速為12000rpm,得到產(chǎn)物B;按產(chǎn)物B的質(zhì)量稱取四氫呋喃,產(chǎn)物B與四氫呋喃的質(zhì)量比為1:5;在磁力攪拌下,將產(chǎn)物B添加到四氫呋喃中,添加完畢后靜置,便于產(chǎn)物充分沉降,濾去上清液,完成洗滌;將洗滌后的產(chǎn)物B于30℃真空條件下干燥處理10h,得到含氟兩親性嵌段共聚物改性納米纖維素。
實(shí)施例2
按質(zhì)量比為1:255:530:9稱取偶氮二異丁腈、甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯、苯、S-1-十二烷基-S′-(α,α″-二甲基-α″-乙酸)三硫代碳酸酯;
于室溫下將稱取的物質(zhì)添加到三口燒瓶中,向三口燒瓶中通氬氣25min,把苯作為溶劑,將三口燒瓶加熱至75℃,三口燒瓶?jī)?nèi)的物質(zhì)于氬氣保護(hù)下進(jìn)行反應(yīng),反應(yīng)時(shí)間為8h,得到聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯;量取正己烷A,正己烷A與聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯的體積比為4:1;將聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯在磁力攪拌下滴加到正己烷A中,滴加完畢后靜置,使提純出的產(chǎn)物充分沉降,濾去上清液,得到純聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯;將得到的純聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯于真空狀態(tài)下干燥處理,得到純聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯,其中干燥處理時(shí)間控制在4h;
按質(zhì)量比為36:8:1:736分別稱取純聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯、偶氮二異丁腈、苯;
于室溫下將稱取的物質(zhì)添加到三口燒瓶中;向三口燒瓶中通氬氣25min,把苯作為溶劑,將三口燒瓶加熱至70℃,使三口燒瓶?jī)?nèi)的物質(zhì)在氬氣保護(hù)下進(jìn)行反應(yīng),反應(yīng)時(shí)間為7.5h,得到聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯-b-聚甲基丙烯酸縮水甘油酯;量取正己烷B,正己烷B與聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯-b-聚甲基丙烯酸縮水甘油酯的體積比為4:1;將聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯-b-聚甲基丙烯酸縮水甘油酯在磁力攪拌下滴加到量取的正己烷B中,滴加完畢后靜置,使提純出的產(chǎn)物充分沉降,濾去上清液,得到提純后的聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯-b-聚甲基丙烯酸縮水甘油酯;將提純后的聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯-b-聚甲基丙烯酸縮水甘油酯于真空狀態(tài)下干燥處理4.5h,得到純聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯-b-聚甲基丙烯酸縮水甘油酯;
按質(zhì)量比為8:5:2:599分別稱取純聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯-b-聚甲基丙烯酸縮水甘油酯、丙烯酸六氟丁酯、偶氮二異丁腈、苯;
于室溫下將稱取的物質(zhì)添加到三口燒瓶中;向三口燒瓶中通氬氣25min,把苯作為溶劑,將三口燒瓶加熱至75℃,使三口燒瓶?jī)?nèi)的物質(zhì)在氬氣保護(hù)下進(jìn)行反應(yīng),反應(yīng)時(shí)間為9h,得到聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯-b-聚甲基丙烯酸縮水甘油酯-b-聚丙烯酸六氟丁酯;量取兩份正己烷:量取正己烷C,正己烷C與聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯-b-聚甲基丙烯酸縮水甘油酯-b-聚丙烯酸六氟丁酯的體積比為4:1;將聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯-b-聚甲基丙烯酸縮水甘油酯-b-聚丙烯酸六氟丁酯在磁力攪拌下滴加到量取的正己烷C中,滴加完畢后靜置,使提純出的產(chǎn)物充分沉降,濾去上清液,得到提純后的聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯-b-聚甲基丙烯酸縮水甘油酯-b-聚丙烯酸六氟丁酯;將提純后的聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯-b-聚甲基丙烯酸縮水甘油酯-b-聚丙烯酸六氟丁酯于45℃真空狀態(tài)下干燥處理9h,得到純聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯-b-聚甲基丙烯酸縮水甘油酯-b-聚丙烯酸六氟丁酯;
按質(zhì)量比為6:2:170:1稱取聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯-b-聚甲基丙烯酸縮水甘油酯-b-聚丙烯酸六氟丁酯、納米纖維素、N,N-二甲基甲酰胺、三乙胺;
將稱取的聚物質(zhì)添加到三口燒瓶中,采用超聲分散裝置進(jìn)行超聲分散30min,三口燒瓶?jī)?nèi)形成混合均勻的混合物;將盛裝有混合物的三口燒瓶置于油浴中,N,N-二甲基甲酰胺作為溶劑,將油浴升溫至120℃,使三口燒瓶中的聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯-b-聚甲基丙烯酸縮水甘油酯-b-聚丙烯酸六氟丁酯、納米纖維素及三乙胺發(fā)生反應(yīng),反應(yīng)時(shí)間為45h,得到產(chǎn)物A;采用離心裝置對(duì)產(chǎn)物A離心處理40min,離心裝置轉(zhuǎn)速為10000rpm,得到產(chǎn)物B;按產(chǎn)物B的質(zhì)量稱取四氫呋喃,產(chǎn)物B與四氫呋喃的質(zhì)量比為1:7;在磁力攪拌下,將產(chǎn)物B添加到四氫呋喃中,添加完畢后靜置,便于產(chǎn)物充分沉降,濾去上清液,完成洗滌;將洗滌后的產(chǎn)物B于40℃真空條件下干燥處理7h,得到含氟兩親性嵌段共聚物改性納米纖維素。
實(shí)施例3
按質(zhì)量比為1:558:1060:9稱取偶氮二異丁腈、甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯、N,N-二甲基甲酰胺、S-1-十二烷基-S′-(α,α″-二甲基-α″-乙酸)三硫代碳酸酯;
于室溫下將稱取的物質(zhì)添加到三口燒瓶中,向三口燒瓶中通氬氣30min,把N,N-二甲基甲酰胺作為溶劑,將三口燒瓶加熱至80℃,三口燒瓶?jī)?nèi)的物質(zhì)于氬氣保護(hù)下進(jìn)行反應(yīng),反應(yīng)時(shí)間為10h,得到聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯;量取正己烷A,正己烷A與聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯的體積比為5:1;將聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯在磁力攪拌下滴加到正己烷A中,滴加完畢后靜置,使提純出的產(chǎn)物充分沉降,濾去上清液,得到純聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯;將得到的純聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯于真空狀態(tài)下干燥處理,得到純聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯,其中干燥處理時(shí)間控制在6h;
按質(zhì)量比為36:12:1:736分別稱取純聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯、偶氮二異丁腈、N,N-二甲基甲酰胺;
于室溫下將稱取的物質(zhì)添加到三口燒瓶中;向三口燒瓶中通氬氣30min,把N,N-二甲基甲酰胺作為溶劑,將三口燒瓶加熱至75℃,使三口燒瓶?jī)?nèi)的物質(zhì)在氬氣保護(hù)下進(jìn)行反應(yīng),反應(yīng)時(shí)間為5h,得到聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯-b-聚甲基丙烯酸縮水甘油酯;量取正己烷B,正己烷B與聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯-b-聚甲基丙烯酸縮水甘油酯的體積比為5:1;將聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯-b-聚甲基丙烯酸縮水甘油酯在磁力攪拌下滴加到量取的正己烷B中,滴加完畢后靜置,使提純出的產(chǎn)物充分沉降,濾去上清液,得到提純后的聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯-b-聚甲基丙烯酸縮水甘油酯;將提純后的聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯-b-聚甲基丙烯酸縮水甘油酯于真空狀態(tài)下干燥處理6h,得到純聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯-b-聚甲基丙烯酸縮水甘油酯;
按質(zhì)量比為8:10:2:599分別稱取純聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯-b-聚甲基丙烯酸縮水甘油酯、丙烯酸六氟丁酯、偶氮二異丁腈、N,N-二甲基甲酰胺;
于室溫下將稱取的物質(zhì)添加到三口燒瓶中;向三口燒瓶中通氬氣30min,把N,N-二甲基甲酰胺作為溶劑,將三口燒瓶加熱至80℃,使三口燒瓶?jī)?nèi)的物質(zhì)在氬氣保護(hù)下進(jìn)行反應(yīng),反應(yīng)時(shí)間為6h,得到聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯-b-聚甲基丙烯酸縮水甘油酯-b-聚丙烯酸六氟丁酯;量取兩份正己烷:量取正己烷C,正己烷C與聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯-b-聚甲基丙烯酸縮水甘油酯-b-聚丙烯酸六氟丁酯的體積比為5:1;將聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯-b-聚甲基丙烯酸縮水甘油酯-b-聚丙烯酸六氟丁酯在磁力攪拌下滴加到量取的正己烷C中,滴加完畢后靜置,使提純出的產(chǎn)物充分沉降,濾去上清液,得到提純后的聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯-b-聚甲基丙烯酸縮水甘油酯-b-聚丙烯酸六氟丁酯;將提純后的聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯-b-聚甲基丙烯酸縮水甘油酯-b-聚丙烯酸六氟丁酯于50℃真空狀態(tài)下干燥處理6h,得到純聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯-b-聚甲基丙烯酸縮水甘油酯-b-聚丙烯酸六氟丁酯;
按質(zhì)量比為8:4:170:1稱取聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯-b-聚甲基丙烯酸縮水甘油酯-b-聚丙烯酸六氟丁酯、納米纖維素、N,N-二甲基甲酰胺、三乙胺;
將稱取的聚物質(zhì)添加到三口燒瓶中,采用超聲分散裝置進(jìn)行超聲分散40min,三口燒瓶?jī)?nèi)形成混合均勻的混合物;將盛裝有混合物的三口燒瓶置于油浴中,N,N-二甲基甲酰胺作為溶劑,將油浴升溫至150℃,使三口燒瓶中的聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯-b-聚甲基丙烯酸縮水甘油酯-b-聚丙烯酸六氟丁酯、納米纖維素及三乙胺發(fā)生反應(yīng),反應(yīng)時(shí)間為24h,得到產(chǎn)物A;采用離心裝置對(duì)產(chǎn)物A離心處理60min,離心裝置轉(zhuǎn)速為8000rpm,得到產(chǎn)物B;按產(chǎn)物B的質(zhì)量稱取四氫呋喃,產(chǎn)物B與四氫呋喃的質(zhì)量比為1:10;在磁力攪拌下,將產(chǎn)物B添加到四氫呋喃中,添加完畢后靜置,便于產(chǎn)物充分沉降,濾去上清液,完成洗滌;將洗滌后的產(chǎn)物B于50℃真空條件下干燥處理4h,得到含氟兩親性嵌段共聚物改性納米纖維素。
實(shí)施例4
按質(zhì)量比為1:300:1060:9稱取偶氮二異丁腈、甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯、N,N-二甲基甲酰胺、S-1-十二烷基-S′-(α,α″-二甲基-α″-乙酸)三硫代碳酸酯;
于室溫下將稱取的物質(zhì)添加到三口燒瓶中,向三口燒瓶中通氬氣27min,把N,N-二甲基甲酰胺作為溶劑,將三口燒瓶加熱至78℃,三口燒瓶?jī)?nèi)的物質(zhì)于氬氣保護(hù)下進(jìn)行反應(yīng),反應(yīng)時(shí)間為9h,得到聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯;量取正己烷A,正己烷A與聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯的體積比為4.5:1;將聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯在磁力攪拌下滴加到正己烷A中,滴加完畢后靜置,使提純出的產(chǎn)物充分沉降,濾去上清液,得到純聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯;將得到的純聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯于真空狀態(tài)下干燥處理,得到純聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯,其中干燥處理時(shí)間控制在5h;
按質(zhì)量比為36:6:1:736分別稱取純聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯、偶氮二異丁腈、N,N-二甲基甲酰胺;
于室溫下將稱取的物質(zhì)添加到三口燒瓶中;向三口燒瓶中通氬氣28min,把N,N-二甲基甲酰胺作為溶劑,將三口燒瓶加熱至67℃,使三口燒瓶?jī)?nèi)的物質(zhì)在氬氣保護(hù)下進(jìn)行反應(yīng),反應(yīng)時(shí)間為6.5h,得到聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯-b-聚甲基丙烯酸縮水甘油酯;量取正己烷B,正己烷B與聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯-b-聚甲基丙烯酸縮水甘油酯的體積比為4.5:1;將聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯-b-聚甲基丙烯酸縮水甘油酯在磁力攪拌下滴加到量取的正己烷B中,滴加完畢后靜置,使提純出的產(chǎn)物充分沉降,濾去上清液,得到提純后的聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯-b-聚甲基丙烯酸縮水甘油酯;將提純后的聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯-b-聚甲基丙烯酸縮水甘油酯于真空狀態(tài)下干燥處理5h,得到純聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯-b-聚甲基丙烯酸縮水甘油酯;
按質(zhì)量比為8:7:2:599分別稱取純聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯-b-聚甲基丙烯酸縮水甘油酯、丙烯酸六氟丁酯、偶氮二異丁腈、N,N-二甲基甲酰胺;
于室溫下將稱取的物質(zhì)添加到三口燒瓶中;向三口燒瓶中通氬氣28min,把N,N-二甲基甲酰胺作為溶劑,將三口燒瓶加熱至78℃,使三口燒瓶?jī)?nèi)的物質(zhì)在氬氣保護(hù)下進(jìn)行反應(yīng),反應(yīng)時(shí)間為10h,得到聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯-b-聚甲基丙烯酸縮水甘油酯-b-聚丙烯酸六氟丁酯;量取兩份正己烷:量取正己烷C,正己烷C與聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯-b-聚甲基丙烯酸縮水甘油酯-b-聚丙烯酸六氟丁酯的體積比為4.5:1;將聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯-b-聚甲基丙烯酸縮水甘油酯-b-聚丙烯酸六氟丁酯在磁力攪拌下滴加到量取的正己烷C中,滴加完畢后靜置,使提純出的產(chǎn)物充分沉降,濾去上清液,得到提純后的聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯-b-聚甲基丙烯酸縮水甘油酯-b-聚丙烯酸六氟丁酯;將提純后的聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯-b-聚甲基丙烯酸縮水甘油酯-b-聚丙烯酸六氟丁酯于45℃真空狀態(tài)下干燥處理7h,得到純聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯-b-聚甲基丙烯酸縮水甘油酯-b-聚丙烯酸六氟丁酯;
按質(zhì)量比為6:3:170:1稱取聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯-b-聚甲基丙烯酸縮水甘油酯-b-聚丙烯酸六氟丁酯、納米纖維素、N,N-二甲基甲酰胺、三乙胺;
將稱取的聚物質(zhì)添加到三口燒瓶中,采用超聲分散裝置進(jìn)行超聲分散35min,三口燒瓶?jī)?nèi)形成混合均勻的混合物;將盛裝有混合物的三口燒瓶置于油浴中,N,N-二甲基甲酰胺作為溶劑,將油浴升溫至110℃,使三口燒瓶中的聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯-b-聚甲基丙烯酸縮水甘油酯-b-聚丙烯酸六氟丁酯、納米纖維素及三乙胺發(fā)生反應(yīng),反應(yīng)時(shí)間為35h,得到產(chǎn)物A;采用離心裝置對(duì)產(chǎn)物A離心處理50min,離心裝置轉(zhuǎn)速為11000rpm,得到產(chǎn)物B;按產(chǎn)物B的質(zhì)量稱取四氫呋喃,產(chǎn)物B與四氫呋喃的質(zhì)量比為1:8;在磁力攪拌下,將產(chǎn)物B添加到四氫呋喃中,添加完畢后靜置,便于產(chǎn)物充分沉降,濾去上清液,完成洗滌;將洗滌后的產(chǎn)物B于45℃真空條件下干燥處理5.5h,得到含氟兩親性嵌段共聚物改性納米纖維素。
經(jīng)電子顯微鏡(TEM)顯示,普通的納米纖維素和利用本發(fā)明的方法改性后的納米纖維素都為棒狀,直徑為:5nm~10nm,長(zhǎng)徑為:100nm~200nm;但經(jīng)觀察發(fā)現(xiàn):利用本發(fā)明的方法改性后的納米纖維素(即接枝后的納米纖維素)分散性較未改性的納米纖維素要好,這是因?yàn)檫M(jìn)行接枝反應(yīng)后,納米纖維素表面的羥基含量減少,減少了羥基之間的氫鍵作用。
另外經(jīng)紅外光譜測(cè)試:利用本發(fā)明的方法改性后的納米纖維素與原始納米纖維素相比:改性后的納米纖維素在1746cm-1處出現(xiàn)C=O的伸縮振動(dòng)特征吸收峰,2897cm-1和2922cm-1分別為甲基的對(duì)稱和反對(duì)稱的伸縮振動(dòng)吸收峰,而這些新出現(xiàn)的吸收峰均來(lái)自聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯-b-聚甲基丙烯酸縮水甘油酯-b-聚丙烯酸六氟丁酯,這說(shuō)明N,N-二甲氨基乙酯-b-聚甲基丙烯酸縮水甘油酯-b-聚丙烯酸六氟丁酯成功接枝到納米纖維素表面。
本發(fā)明含氟兩親性嵌段共聚物改性納米纖維素的方法,采用可逆加成-斷裂解鏈轉(zhuǎn)移聚合(RAFT)技術(shù)制備中間嵌段帶有環(huán)氧基團(tuán)的兩親性嵌段共聚物,然后將其接枝到納米纖維素表面,通過(guò)對(duì)納米纖維素表面進(jìn)行改性,使其具有疏水性,克服了納米纖維素親水性強(qiáng)及易團(tuán)聚的問(wèn)題。