鄰苯二甲酸衍生凝膠因子及其制備方法和應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于凝膠材料領(lǐng)域，具體的設(shè)及一種在水相存在下，對液體石蠟、柴油、豆 油、潤滑油等精煉油具有選擇性膠凝作用的鄰苯二甲酸衍生凝膠因子。
【背景技術(shù)】
[0002] 凝膠是一類特殊的材料，兼有固體和液體的性質(zhì)。迄今，F(xiàn)lory對凝膠的定義被認(rèn) 為是最為全面和準(zhǔn)確的，即體系需滿足:①在測試和分析體系時間內(nèi)其宏觀持續(xù)結(jié)構(gòu)保持 不變;②其流變力學(xué)行為類似于固體，即可稱為凝膠。
[0003] 有機小分子凝膠因子（low molecular wei曲t o;rganogelators,LMOG)可在特定 的有機溶劑中形成self-assembled fibrillar network(SAFIN)，產(chǎn)生的毛細(xì)管張力捕獲 溶劑分子，形成小分子凝膠Qow molecular wei曲t gels,LMWG)。一般認(rèn)為凝膠劑分子之 間弱的相互作用，比如氨鍵、靜電作用和作用是形成凝膠的必要條件。在LMOGs形成的凝 膠中，凝膠因子通過分子間的相互作用優(yōu)先選擇一維的堆積，一般形成纖維或帶狀的結(jié)構(gòu)， 其進(jìn)一步延伸，并交叉或纏繞起來形成交接點（junction zones)，最后形成S維網(wǎng)絡(luò)狀的 結(jié)構(gòu)。運些交叉點給=維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)提供了足夠的剛性，使運些結(jié)構(gòu)能阻止溶劑宏觀上的流 動，并最終形成了類似于固體的凝膠。LMOG形成的凝膠具有熱逆變性質(zhì)，即凝膠能在加熱情 況下重復(fù)多次形成溶膠，并在冷卻后重新形成凝膠。
[0004] 與傳統(tǒng)的高分子或生物凝膠不同，有機小分子凝膠具有熱可逆、生物相容性和對 外部環(huán)境變化敏感等特性，一些智能型有機小分子凝膠更具有光可逆、化學(xué)可逆等特性，運 些性能使得有機小分子凝膠在智能材料、生物組織工程、藥物緩釋及傳輸、環(huán)境方面等有廣 泛的應(yīng)用前景。了解各種作用力及各種因素的變化對凝膠體系的影響，掌握凝膠形成的規(guī) 律則可W有目的地設(shè)計凝膠體系，目前的研究熱點主要集中在如下幾方面：
[0005] (1)結(jié)構(gòu)和功能設(shè)計。W應(yīng)用為導(dǎo)向，有針對性地設(shè)計新型功能有機小分子凝膠 劑，探索新型合成方法，制備多功能、多重響應(yīng)性、近似生物特性的智能凝膠。
[0006] (2)改善力學(xué)性能。具有優(yōu)異的力學(xué)性能是凝膠應(yīng)用的前提，具有高力學(xué)強度的凝 膠更具有實用性。
[0007] (3)凝膠產(chǎn)業(yè)化。雖然目前有機小分子凝膠在生物醫(yī)藥和環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域的研究 越來越受到人們的關(guān)注，但仍未形成產(chǎn)業(yè)化優(yōu)勢。
[000引而目前，環(huán)境污染中水相中的有機溶劑污染，特別是海洋中浮油對海洋的污染日 趨嚴(yán)重，而開發(fā)一種有機凝膠因子，通過凝膠因子將有機溶劑凝聚，可大幅降低有機溶劑對 海洋的污染。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的是提供一種有機小分子凝膠因子，可在水相存在下對液體石蠟、柴 油、豆油、潤滑油等精煉油具有高效的選擇性膠凝，為進(jìn)一步實現(xiàn)海洋浮油回收提供了潛在 可能性。
[0010] 本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種鄰苯二甲酸衍生凝膠因子，結(jié)構(gòu)式如（I)所示：
[0011] (I)
[001^ 其中，Ri =氨、烷基、芳基、締基、烘基、酷胺基、面基或烷氧基；Rs = Cn出n+i，n = 8-18。
[0013] 上述的鄰苯二甲酸衍生凝膠因子的制備方法，包括如下步驟:將鄰苯二甲酸酢衍 生物溶于過量的二氯甲燒中，室溫攬拌，完全溶解后，緩慢加入長鏈胺，機械攬拌5-化，過 濾，濾餅用甲醇重結(jié)晶，真空干燥，得鄰苯二甲酸衍生凝膠因子。
[0014] 優(yōu)選的，上述的一種鄰苯二甲酸衍生凝膠因子的制備方法，按摩爾比，鄰苯二甲酸 酢衍生物:長鏈胺= 1:1。
[0015] 優(yōu)選的，上述的一種鄰苯二甲酸衍生凝膠因子的制備方法，所述的鄰苯二甲酸酢 衍生物是鄰苯二甲酸酢、3-乙酷氨基鄰苯二甲酸酢、3-叔下基鄰苯二甲酸酢或4-乙烘基鄰 苯二甲酸酢。
[0016] 優(yōu)選的，上述的一種鄰苯二甲酸衍生凝膠因子的制備方法，所述的長鏈胺為N此R， 其中，R二Cn出n+l,n二8-18。
[0017] 上述的鄰苯二甲酸衍生凝膠因子單用或與長鏈胺復(fù)配后，可作為鄰苯二甲酸有機 凝膠制劑，對有機溶劑具有膠凝能力。
[001引優(yōu)選的，所述的長鏈胺為N出R，其中，R=Cn出n+i，n = 8-18。
[0019] 優(yōu)選的，所述的有機溶劑是苯、甲苯、豆油、柴油、液體石蠟、環(huán)己燒、潤滑油或正十 六燒。
[0020] 作為鄰苯二甲酸有機凝膠制劑，鄰苯二甲酸衍生凝膠因子與長鏈胺復(fù)配時，按摩 爾比，鄰苯二甲酸衍生凝膠因子:長鏈胺=1:0.1 -1.3。
[0021] 本發(fā)明的有益效果是：
[0022] 1.本發(fā)明，開發(fā)設(shè)計了一系列鄰苯二甲酸衍生凝膠因子，其對苯、甲苯、豆油、柴 油、液體石蠟、環(huán)己燒、潤滑油、正十六燒等有機溶劑具有良好的膠凝能力。
[0023] 2.本發(fā)明，通過將鄰苯二甲酸衍生凝膠因子(P)與長鏈胺N此R(A)復(fù)配可得到一系 列性能優(yōu)越的雙組份鄰苯二甲酸有機凝膠制劑(PA),復(fù)配時N此R(Cs-Cis)的碳鏈長度對凝 膠能力影響不大，通過改變復(fù)配比例可調(diào)節(jié)PA的膠凝能力，在液體石蠟里面最小凝膠濃度 可W達(dá)到〇.2mg/ml，在柴油中可W達(dá)到0.7mg/ml。
[0024] 3.本發(fā)明，通過FT-IR探究分子間作用力，DSC對比熱力學(xué)穩(wěn)定性，F(xiàn)E-SEM觀察微觀 形貌，XRD測量微觀結(jié)構(gòu)，流變儀測量凝膠流變學(xué)性質(zhì)。表明雙組份的鄰苯二甲酸有機凝膠 制劑PA由于長鏈胺A的存在改變了凝膠因子的自組裝模式，為凝膠因子形成的S維網(wǎng)絡(luò)增 加了交接點，使得復(fù)配后的凝膠體系更為牢固，從而提高了凝膠的熱力學(xué)穩(wěn)定性，降低了膠 凝所需最低凝膠濃度。
[0025] 4.本發(fā)明，得到的雙組份鄰苯二甲酸有機凝膠制劑PA可通過一步反應(yīng)得到且原料 簡單，適用于工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn);凝膠能力優(yōu)越，可在水相存在下對液體石蠟、柴油、豆油、 潤滑油等精煉油進(jìn)行選擇性膠凝，為進(jìn)一步實現(xiàn)海洋浮油回收提供了潛在可能性
【附圖說明】
[0026] 圖1是實施例1制備的鄰苯二甲酸有機凝膠制劑的FT-IR檢測結(jié)果；
[0027] 其中，a:為鄰苯二甲酸有機凝膠制劑氯仿溶液;b:為鄰苯二甲酸有機凝膠制劑液 體石蠟?zāi)z;C:為鄰苯二甲酸有機凝膠制劑液體石蠟干凝膠。
[0028] 圖2是實施例1制備的鄰苯二甲酸有機凝膠制劑的液體石蠟?zāi)zDS幻普圖；
[00巧]其中，曰:單組份凝膠因子(11 = 18);6:復(fù)配凝膠因子(11 = 18，摩爾比為1:0.2)。
[0030] 圖3是實施例1制備的鄰苯二甲酸有機凝膠制劑的液體石蠟干凝膠SEM圖片；
[0031] 其中，曰:單組份凝膠因子(11 = 18);6:復(fù)配凝膠因子(11 = 18，摩爾比為1:0.2)。
[0032] 圖4是實施例1制備的鄰苯二甲酸有機凝膠制劑的液體石蠟?zāi)zXR的普圖；
[0033] 其中，曰:單組份凝膠因子(11 = 18);6:復(fù)配凝膠因子(11 = 18，摩爾比為1:0.2)。
[0034] 圖5是實施例1制備的鄰苯二甲酸有機凝膠制劑的液體石蠟?zāi)z的應(yīng)變掃描譜圖； [00巧]其中，曰:單組份凝膠因子(11 = 18);6:復(fù)配凝膠因子(11 = 18，摩爾比為1:0.2)。
[0036] 圖6是實施例2制備的鄰苯二甲酸有機凝膠制劑的FT-IR檢測結(jié)果；
[0037] 其中，a:為鄰苯二甲酸有機凝膠制劑氯仿溶液;b:為鄰苯二甲酸有機凝膠制劑柴 油凝膠(n = 16);c:為復(fù)配鄰苯二甲酸有機凝膠制劑柴油干凝膠(n = 16，l:0.4)。
[0038] 圖7是實施例2制備的鄰苯二甲酸有機凝膠制劑的柴油凝膠DS幻普圖；
[0039] 其中，曰:單組份凝膠因子(11 = 16);6:復(fù)配凝膠因子(11 = 16，摩爾比為1:0.4)。
[0040] 圖8是實施例2制備的鄰苯二甲酸有機凝膠制劑的柴油干凝膠SEM圖片；
[0041] 其中，曰:單組份凝膠因子(11 = 16);6:復(fù)配凝膠因子(11 = 16，摩爾比為1:0.4)。
[0042] 圖9是實施例2制備的鄰苯二甲酸有機凝膠制劑的柴油凝膠XR的普圖；
[0043] 其中，曰:單組份凝膠因子(11 = 16);6:復(fù)配凝膠因子(11 = 16，摩爾比為1:0.4)。
[0044] 圖10是實施例2制備的鄰苯二甲酸有機凝膠制劑的柴油的應(yīng)變掃描譜圖；
[0045] 其中，曰:單組份凝膠因子(11 = 16);6:復(fù)配凝膠因子(11 = 16，摩爾比為1:0.4)。
[0046] 圖11是實施例3制備的鄰苯二甲酸有機凝膠制劑的FT-IR檢測結(jié)果；
[0047] 其中，a:為鄰苯二甲酸有機凝膠制劑氯仿溶液;b:為鄰苯二甲酸有機凝膠制劑環(huán) 己燒凝膠(n = 12)。
[0048] 圖12是實施例3制備的鄰苯二甲酸有機凝膠制劑的單組份凝膠因子(n=12)環(huán)己 燒凝膠DS幻普圖。
[0049] 圖13是實施例3制備的鄰苯二