环糊精接枝二聚脂肪酸基聚酯的制备方法

摘要

本发明的目的在于提供一种环糊精接枝的二聚脂肪酸基聚酯材料的制备方法。该制备方法的特征在于，通过二聚脂肪酸、二醇类单体与顺丁烯二酸酐缩聚，形成主链上含有大量双键的不饱和聚酯，再采用苯乙烯与主链上的双键自由基聚合，产生部分交联，形成固化的二聚脂肪酸聚酯。再通过甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)作为接枝中间体，将环糊精准轮烷成功接枝到二聚脂肪酸基聚酯的基体上，形成直径在0.5mm左右的颗粒状材料。由于环糊精空腔的疏水作用，该材料可以吸附或包合有机小分子，作为吸附材料或功能材料使用。

主权项

环糊精接枝二聚脂肪酸基聚酯的制备方法，其特征在于工艺步骤如下：步骤1二聚脂肪酸基聚酯的制备：向100克二聚脂肪酸，即DFA，中加入定量的催化剂对甲苯磺酸，即PTSA，和二醇类单体，即Diol；加热反应混合液、冷凝回流，在氮气保护下搅拌，温度达160℃后，继续反应1小时；停止通氮气，将反应器密闭，抽真空，除去水分；然后，向反应器中加入顺丁烯二酸酐，即MAH，继续通入氮气，在160℃下反应1小时，然后抽真空，继续反应3小时；取出橙黄色油状液体的二聚脂肪酸基聚酯待用，该二聚脂肪酸基聚酯质量为ms；上述PTSA、二醇类单体和对甲苯磺酸的加入量如下式所示：加入PTSA的质量：mPTSA＝mDFA/MDFA×0.01×MPTSA；加入二醇类单体的体积：VDiol＝mDFA/MDFA×2.2×Mdiol/ρDiol，加入MAH的质量：mMAH＝mDFA/MDFA×MMAH：其中，mPTSA为PTSA的质量，mDFA为DFA的质量，MDFA为DFA的摩尔质量，MPTSA为PTSA的摩尔质量，VDiol为二醇类单体的体积，Mdiol为二醇类单体的摩尔质量，ρDiol为二醇类单体的密度，mMAH为顺丁烯二酸酐的质量，MMAH为顺丁烯二酸酐的摩尔质量；步骤2二聚脂肪酸基不饱和聚酯的固化：把以上得到的聚酯样品倒入反应釜中，依次加入300毫升的蒸馏水，质量浓度为2％的过硫酸盐类溶液引发剂和苯乙烯；在70℃下搅拌，反应至反应釜底部固体颗粒生成，停止反应，进行抽滤；把抽滤所得的样品，先后用蒸馏水和无水乙醇洗涤，得到固化二聚脂肪酸基聚酯，该二聚脂肪酸基聚酯质量为my；聚酯中DFA的摩尔量用以下公式算出：nDFA＝mDFA/(mDFA+Vdiol×ρdiol+mMAH)×ms/ρDFA；加入质量浓度为2％过硫酸盐溶液的体积：V过硫酸盐1＝nDFA×2×1％×M过硫酸盐l/0.3％；加入苯乙烯的体积：V笨乙烯＝nDFA×2×104.15/ρ苯乙烯；步骤3接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯，即GMA：取一定质量的固化二聚脂肪酸基聚酯样品，所取固化二聚脂肪酸基聚酯样品质量为mY1，放入反应釜中，加入500毫升二甲基甲酰胺，即DMF，打开搅拌溶胀2小时后加入质量浓度为2％的引发剂过硫酸盐类溶液和GMA；在70℃下搅拌以上反应混合物，反应4小时后，停止反应，抽滤反应产物，先后用蒸馏水和无水乙醇洗涤，最终得到反应产物GMA接枝的固化二聚脂肪酸基聚酯：产品经真空烘箱烘干后备用；其中，所加入的GMA体积和过硫酸盐类溶液体积V过过硫酸盐2如下式所示：VGMA＝nDFA×2×mY1/mY×w×142.15/ρGMA；V过硫酸盐2＝nDFA×2×mY1/mY×1％×M过硫酸盐2/2％；其中，nDFA为DFA的摩尔数，w为GMA和苯乙烯的摩尔量之比，取值范围为：0.5～3；步骤4接枝环糊精：取以上反应得到的GMA接枝的固化二聚脂肪酸基聚酯样品约20克，放入150毫升的DMF中搅拌溶胀2小时，然后加入10～100克的环糊精与400毫升的1摩尔/升NaCl溶液；在80℃下搅拌反应24小时，抽滤样品，用大量蒸馏水洗涤，得到环糊精接枝二聚酸基聚酯。