CN101225120A - 一种微波制备魔芋葡甘聚糖接枝聚酯的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种生物降解材料的制备方法。一种微波制备魔芋葡甘聚糖接枝聚酯的方法，其特征在于包括如下步骤：1)按魔芋葡甘聚糖与聚合单体的质量比为2∶1－1∶300，催化剂的质量为聚合单体质量的0.01－2％，选取魔芋葡甘聚糖、聚合单体、催化剂放入反应器中；2)然后混匀，抽真空，将保持真空环境的反应器放入微波炉中反应，反应功率100－600瓦，反应时间2－20分钟；3)从微波炉中取出反应器，用水冷却至50℃以下，使反应停止，得复合材料；然后，用溶剂将得到的复合材料溶解，得质量浓度为20－60％的复合材料溶液；4)按溶剂与沉淀剂的体积比为1∶4－8，将复合材料溶液加入到沉淀剂中沉淀，抽滤，将沉淀物干燥，得魔芋葡甘聚糖接枝聚酯。本发明具有成本低廉、易降解、环保、工艺简单的特点。
Description
技术领域
本发明涉及一种魔芋葡甘聚糖接枝聚酯的制备方法，属于天然高分子材料领域，也属于生态环境材料领域。
背景技术
魔芋，别名蒟蒻、蒟芋、麻芋子，属天南星科多年生草本植物。全世界已知的有130种，其中，我国是世界上最主要的魔芋生产国之一。魔芋属的一些种类块茎富含魔芋多糖，尤其是白魔芋、花魔芋品种含量高达50-65％。魔芋多糖又称魔芋葡甘聚糖，是由众多的甘露糖和葡萄糖，以β-1，4-糖苷键连接起来的线性高分子化合物，葡萄糖和甘露糖的分子比为1∶1.5-1.7，分子量可高达106道尔顿，粘度特高，溶于水，在水中膨胀度特大，具有特定的生物活性。由于魔芋葡甘聚糖具有水溶、持水增稠、稳定、悬浮、胶凝、粘接、成膜等多种独特的理化性质而使它具有广泛的应用和开发价值。可广泛应用于饮料工业，肉制品，豆制品，冷冻食品，果冻，布丁、果粒冻、朱古力冻、果酱，糖果，面制品等领域。此外，魔芋多糖在纺织、印染、化妆、陶瓷、消防、环保、军工、石油开采等方面都有广泛的用途，如可用作造纸浆及包装材料，甚至保健食品等方面。这些魔芋多糖均具有价格低廉、可再生及环境友好等优点。
近来，由于石油资源的日益紧张、原油价格持续上涨以及环境污染问题，基于可再生资源的聚多糖的研究和应用受到人们广泛重视，同时对于开发和利用聚多糖也具有重大的意义。天然聚多糖也存在一些性能方面的缺点，如强度低、耐水性差等，通过接枝聚合在高分子链上接枝聚合物链段，以提高其性能，能满足使用要求。如在合成高分子和天然高分子的混合物中加入化学连结剂与化学连接促进剂及其他助剂，制得的塑料比无化学连接时强度大为提高，并具有生物、光双重降解性能，以及在成分之间彼此形成化学键合，因此该体系形成均一连续相结构，表现出优异的力学性能和加工性能(中国专利申请号：96122161；中国专利申请号：200510026627)。同时，这类天然高分子与合成高分子通过共价键形成的复合物，可以作为合成高分子和天然高分子共混材料的增容剂，促进二者之间的相容性以实现高的力学性能和热性能。此外，利用微波聚合方法来合成高分子，也是最近研究的一大热点，如通过微波聚合合成聚乳酸(中国专利申请号：200410013681)。热聚合是一种最基本也是最重要的聚合方法，如通过热聚合在玉米淀粉上接枝聚己内酯(Carbohydrate Polymers 2005，60，103)，但利用魔芋葡甘聚糖接枝聚酯还没有文献报道。
可降解材料是通过光降解、化学降解、生物降解等多种形式，将材料降解成对环境无害的小分子物质，如水，二氧化碳，制备具有实用且性能良好的新型可降解合成材料是解决环境问题的一种有效途径。可生物降解材料包括天然材料和合成材料，天然材料包括淀粉、纤维素、甲壳素及它们的衍生物，可降解合成材料通常含有可水解官能团(如，酯键、脲键、酰胺键、醚键等)，如聚乳酸、聚己内酯等。天然生物降解塑料以纯淀粉塑料为例，淀粉强亲水性使其制备的塑料对湿度十分敏感，低湿度环境中，增塑剂会从产品中扩散出来，使产品变脆；高湿度环境时，水会扩散进入产品，改变产品形状、降低力学性能。另外，弹性低和回缩性高也是淀粉的弱点。一些疏水性脂肪族聚酯(如，聚己内酯、聚乳酸等)具有良好的耐水性、力学性能和加工稳定性，可以通过水解而降解，在土壤中可生物降解，但是生产成本远远高于传统塑料(如聚乙烯、聚苯乙烯等)。而廉价的淀粉和性能优良的可生物降解聚酯复合体系成为解决性能和成本这对矛盾的方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种成本低廉、易降解、环保的微波制备魔芋葡甘聚糖接枝聚酯的方法。
为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：一种微波制备魔芋葡甘聚糖接枝聚酯的方法，其特征在于包括如下步骤：
1).按魔芋葡甘聚糖与聚合单体的质量比为2∶1-1∶300，催化剂的质量为聚合单体质量的0.01-2％，选取魔芋葡甘聚糖、聚合单体、催化剂；将魔芋葡甘聚糖、聚合单体和催化剂放入反应器中；2).然后将魔芋葡甘聚糖、聚合单体和催化剂在反应器中混匀(混合均匀)，抽真空，真空度为0.5MPa，将保持真空环境的反应器放入微波炉中反应，反应功率100-600瓦，反应时间2-20分钟；3).从微波炉中取出反应器，用水冷却至50℃以下，使反应停止，得复合材料；然后，用溶剂将得到的复合材料溶解，得质量浓度为20-60％的复合材料溶液；4).按溶剂与沉淀剂的体积比为1∶4-8，将复合材料溶液加入到沉淀剂中沉淀(用沉淀剂将复合材料溶液中的聚合物沉淀出来，而未反应完的聚合单体和催化剂则留在溶液中)，抽滤，将沉淀物干燥，得魔芋葡甘聚糖接枝聚酯。
所述的聚合单体为丙交酯或己内酯等。形成聚丙交酯或聚己内酯等聚合物链。
所述的催化剂为有机锡类催化剂，主要是已通过美国食品医药局检验的辛酸亚锡或氯化亚锡。
所述的溶剂为二氯甲烷或甲苯。所述的沉淀剂为醇类，如甲醇或乙醇。
本发明采用魔芋葡甘聚糖，通过微波方法在魔芋葡甘聚糖上接枝生物可降解聚酯(聚丙交酯或聚己内酯)聚合物链，得到魔芋葡甘聚糖接枝聚酯。主要原材料采用魔芋葡甘聚糖，具有成本低廉、环境友好、可生物降解等优点；本发明魔芋葡甘聚糖接枝聚酯的合成方法采用微波方法，具有环保、工艺简单、快捷、高效的特点。制备的材料环境友好、易于降解，能够直接成型加工，用作包装材料和工程塑料等，也可用于聚合物共混体系的增容剂。
本发明具有如下有益效果：成本低廉、操作性强、环保、可完全生物降解、工艺简单。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。
实施例1：
一种微波制备魔芋葡甘聚糖接枝聚酯的方法，它包括如下步骤：
将魔芋葡甘聚糖(武汉强森魔芋制品有限公司)与己内酯(美国Aldrich公司)在反应器中混合，魔芋葡甘聚糖与己内酯的质量比为1∶30，再加入辛酸亚锡(中国医药集团上海化学试剂公司)做催化剂，辛酸亚锡加入质量为己内酯质量的0.5％，抽真空30分钟，真空度为0.5MPa，然后使反应物在保持真空的密闭容器中，混合均匀后放入微波炉中反应，反应功率为200瓦，时间为5分钟。反应完后将之取出，用水冷却至50℃以下，使聚合反应停止，得复合材料。然后加入二氯甲烷(中国医药集团上海化学试剂公司)溶解复合材料，得质量浓度为40％的复合材料溶液；等溶解完全后，按溶剂与沉淀剂的体积比为1∶4，将复合材料溶液加入到甲醇(中国医药集团上海化学试剂公司)中沉淀(使聚合物沉淀下来)，抽滤、干燥，即得魔芋葡甘聚糖接枝聚酯。
将干燥后的魔芋葡甘聚糖接枝聚酯在注塑机(HAAKE MiniJet，德国哈克公司)上进行注塑，注塑温度为70℃，注塑时间为3min，注塑压力为5bar，膜具温度为30℃，保压时间为2min，得到的片材在恒定湿度为35％，室温下放置7天后进行性能测试。制备的片材的力学性能见表1。力学性能参照中华人民共和国国家标准GB4456-84在深圳新三思测试仪器公司的CMT6503仪器上测得，拉伸速率为10mm/min。
实施例2：
一种微波制备魔芋葡甘聚糖接枝聚酯的方法，它包括如下步骤：
将魔芋葡甘聚糖(武汉强森魔芋制品有限公司)与己内酯(美国Aldrich公司)在反应器中混合，魔芋葡甘聚糖与己内酯的质量比为1∶40，再加入辛酸亚锡(中国医药集团上海化学试剂公司)做催化剂，辛酸亚锡加入质量为己内酯质量的0.5％，抽真空30分钟，真空度为0.5MPa，然后使反应物在保持真空的密闭容器中，混合均匀后放入微波炉中反应，反应功率为200瓦，时间为5分钟。反应完后将之取出，用水冷却至50℃以下，使聚合反应停止，得复合材料。然后加入二氯甲烷(中国医药集团上海化学试剂公司)溶解复合材料，得质量浓度为40％的复合材料溶液；等溶解完全后，按溶剂与沉淀剂的体积比为1∶4，将复合材料溶液加入甲醇(中国医药集团上海化学试剂公司)中沉淀(使聚合物沉淀下来)，抽滤、干燥，即得魔芋葡甘聚糖接枝聚酯。制备的片材的力学性能见表1。片材的注塑条件和力学性能测试同实施例1。
实施例3：
一种微波制备魔芋葡甘聚糖接枝聚酯的方法，它包括如下步骤：
将魔芋葡甘聚糖(武汉强森魔芋制品有限公司)与己内酯(美国Aldrich公司)在反应器中混合，魔芋葡甘聚糖与己内酯的质量比为1∶50，再加入辛酸亚锡(中国医药集团上海化学试剂公司)做催化剂，辛酸亚锡加入质量为己内酯质量的0.5％，抽真空30分钟，真空度为0.5MPa，然后使反应物在保持真空的密闭容器中，混合均匀后放入微波炉中反应，反应功率为200瓦，时间为5分钟。反应完后将之取出，用水冷却至50℃以下，使聚合反应停止，得复合材料。然后加入二氯甲烷(中国医药集团上海化学试剂公司)溶解复合材料，得质量浓度为40％的复合材料溶液；等溶解完全后，按溶剂与沉淀剂的体积比为1∶4，将复合材料溶液加入甲醇(中国医药集团上海化学试剂公司)中沉淀(使聚合物沉淀下来)，抽滤、干燥，即得魔芋葡甘聚糖接枝聚酯。制备的片材的力学性能见表1。片材的注塑条件和力学性能测试同实施例1。
实施例4：
一种微波制备魔芋葡甘聚糖接枝聚酯的方法，它包括如下步骤：
将魔芋葡甘聚糖(武汉强森魔芋制品有限公司)与己内酯(美国Aldrich公司)在反应器中混合，魔芋葡甘聚糖与己内酯的质量比为1∶60，再加入辛酸亚锡(中国医药集团上海化学试剂公司)做催化剂，辛酸亚锡加入质量为己内酯质量的0.5％，抽真空30分钟，真空度为0.5MPa，然后使反应物在保持真空的密闭容器中，混合均匀后放入微波炉中反应，反应功率为200瓦，时间为5分钟。反应完后将之取出，用水冷却至50℃以下，使聚合反应停止，得复合材料。然后加入二氯甲烷(中国医药集团上海化学试剂公司)溶解复合材料，得质量浓度为30％的复合材料溶液；等溶解完全后，按溶剂与沉淀剂的体积比为1∶4，将复合材料溶液加入甲醇(中国医药集团上海化学试剂公司)中沉淀(使聚合物沉淀下来)，抽滤、干燥，即得魔芋葡甘聚糖接枝聚酯。制备的片材的力学性能见表1。片材的注塑条件和力学性能测试同实施例1。
实施例5：
一种微波制备魔芋葡甘聚糖接枝聚酯的方法，它包括如下步骤：
将魔芋葡甘聚糖(武汉强森魔芋制品有限公司)与己内酯(美国Aldrich公司)在反应器中混合，魔芋葡甘聚糖与己内酯的质量比为1∶70，再加入辛酸亚锡(中国医药集团上海化学试剂公司)做催化剂，辛酸亚锡加入质量为己内酯质量的0.5％，抽真空30分钟，真空度为0.5MPa，然后使反应物在保持真空的密闭容器中，混合均匀后放入微波炉中反应，反应功率为200瓦，时间为5分钟。反应完后将之取出，用水冷却至50℃以下，使聚合反应停止，得复合材料。然后加入二氯甲烷(中国医药集团上海化学试剂公司)溶解复合材料，得质量浓度为30％的复合材料溶液；等溶解完全后，按溶剂与沉淀剂的体积比为1∶4，将复合材料溶液加入甲醇(中国医药集团上海化学试剂公司)中沉淀(使聚合物沉淀下来)，抽滤、洗涤、干燥，即得魔芋葡甘聚糖接枝聚酯。制备的片材的力学性能见表1。片材的注塑条件和力学性能测试同实施例1。
实施例6：
一种微波制备魔芋葡甘聚糖接枝聚酯的方法，它包括如下步骤：
将魔芋葡甘聚糖(武汉强森魔芋制品有限公司)与己内酯(美国Aldrich公司)在反应器中混合，魔芋葡甘聚糖与己内酯的质量比为1∶80，再加入辛酸亚锡(中国医药集团上海化学试剂公司)做催化剂，辛酸亚锡加入质量为己内酯质量的0.5％，抽真空30分钟，真空度为0.5MPa，然后使反应物在保持真空的密闭容器中，混合均匀后放入微波炉中反应，反应功率为200瓦，时间为5分钟。反应完后将之取出，用水冷却至50℃以下，使聚合反应停止，得复合材料。然后加入二氯甲烷(中国医药集团上海化学试剂公司)溶解复合材料，得质量浓度为30％的复合材料溶液；等溶解完全后，按溶剂与沉淀剂的体积比为1∶4，将复合材料溶液加入甲醇(中国医药集团上海化学试剂公司)中沉淀(使聚合物沉淀下来)，抽滤、干燥，即得魔芋葡甘聚糖接枝聚酯。制备的片材的力学性能见表1。片材的注塑条件和力学性能测试同实施例1。
实施例7：
一种微波制备魔芋葡甘聚糖接枝聚酯的方法，它包括如下步骤：
将魔芋葡甘聚糖(武汉强森魔芋制品有限公司)与己内酯(美国Aldrich公司)在反应器中混合，魔芋葡甘聚糖与己内酯的质量比为1∶200，再加入辛酸亚锡(中国医药集团上海化学试剂公司)做催化剂，辛酸亚锡加入质量为己内酯质量的1％，抽真空60分钟，真空度为0.5MPa，然后使反应物在保持真空的密闭容器中，混合均匀后放入微波炉中反应，反应功率为300瓦，时间为5分钟。反应完后将之取出，用水冷却至50℃以下，使聚合反应停止，得复合材料。然后加入二氯甲烷(中国医药集团上海化学试剂公司)溶解复合材料，得质量浓度为20％的复合材料溶液；等溶解完全后，按溶剂与沉淀剂的体积比为1∶7，将复合材料溶液加入甲醇(中国医药集团上海化学试剂公司)中沉淀(使聚合物沉淀下来)，抽滤、干燥，即得魔芋葡甘聚糖接枝聚酯。
实施例8：
一种微波制备魔芋葡甘聚糖接枝聚酯的方法，它包括如下步骤：
将魔芋葡甘聚糖(武汉强森魔芋制品有限公司)与己内酯(美国Aldrich公司)在反应器中混合，魔芋葡甘聚糖与己内酯的质量比为2∶1，再加入辛酸亚锡(中国医药集团上海化学试剂公司)做催化剂，辛酸亚锡加入质量为己内酯质量的0.5％，抽真空30分钟，真空度为0.5MPa，然后使反应物在保持真空的密闭容器中，混合均匀后放入微波炉中反应，反应功率为300瓦，时间为5分钟。反应完后将之取出，用水冷却至50℃以下，使聚合反应停止，得复合材料。然后加入二氯甲烷(中国医药集团上海化学试剂公司)溶解复合材料，得质量浓度为20％的复合材料溶液；等溶解完全后，按溶剂与沉淀剂的体积比为1∶7，将复合材料溶液加入甲醇(中国医药集团上海化学试剂公司)中沉淀(使聚合物沉淀下来)，抽滤、干燥，即得魔芋葡甘聚糖接枝聚酯。
实施例9：
一种微波制备魔芋葡甘聚糖接枝聚酯的方法，它包括如下步骤：
将魔芋葡甘聚糖(武汉强森魔芋制品有限公司)与己内酯(美国Aldrich公司)在反应器中混合，魔芋葡甘聚糖与己内酯的质量比为1∶60，再加入辛酸亚锡(中国医药集团上海化学试剂公司)做催化剂，辛酸亚锡加入质量为己内酯质量的0.5％，抽真空30分钟，真空度为0.5MPa，然后使反应物在保持真空的密闭容器中，混合均匀后放入微波炉中反应，反应功率为300瓦，时间为5分钟。反应完后将之取出，用水冷却至50℃以下，使聚合反应停止，得复合材料。然后加入二氯甲烷(中国医药集团上海化学试剂公司)溶解复合材料，得质量浓度为20％的复合材料溶液；等溶解完全后，按溶剂与沉淀剂的体积比为1∶7，将复合材料溶液加入甲醇(中国医药集团上海化学试剂公司)中沉淀(使聚合物沉淀下来)，抽滤、干燥，即得魔芋葡甘聚糖接枝聚酯。制备的片材的力学性能见表1。片材的注塑条件和力学性能测试同实施例1。
实施例10：
一种微波制备魔芋葡甘聚糖接枝聚酯的方法，它包括如下步骤：
将魔芋葡甘聚糖(武汉强森魔芋制品有限公司)与己内酯(美国Aldrich公司)在反应器中混合，魔芋葡甘聚糖与己内酯的质量比为1∶60，再加入辛酸亚锡(中国医药集团上海化学试剂公司)做催化剂，辛酸亚锡加入质量为丙交酯质量的0.5％，抽真空30分钟，真空度为0.5MPa，然后使反应物在保持真空的密闭容器中，混合均匀后放入微波炉中反应，反应功率为500瓦，时间为5分钟。反应完后将之取出，用水冷却，使聚合反应停止，得复合材料。然后加入二氯甲烷(中国医药集团上海化学试剂公司)溶解复合材料，得质量浓度为20％的复合材料溶液；等溶解完全后，按溶剂与沉淀剂的体积比为1∶7，将复合材料溶液加入甲醇(中国医药集团上海化学试剂公司)中沉淀(使聚合物沉淀下来)，抽滤、干燥，即得魔芋葡甘聚糖接枝聚酯。制备的片材的力学性能见表1。片材的注塑条件和力学性能测试同实施例1。
实施例11：
一种微波制备魔芋葡甘聚糖接枝聚酯的方法，它包括如下步骤：
将魔芋葡甘聚糖(武汉强森魔芋制品有限公司)与丙交酯(深圳市光华伟业实业有限公司)在反应器中混合，魔芋葡甘聚糖与丙交酯的质量比为1∶40，再加入辛酸亚锡(中国医药集团上海化学试剂公司)做催化剂，辛酸亚锡加入质量为丙交酯质量的0.1％，抽真空30分钟，真空度为0.5MPa，然后使反应物在保持真空的密闭容器中，混合均匀后放入微波炉中反应，反应功率为300瓦，时间为5分钟。反应完后将之取出，用水冷却，使聚合反应停止，得复合材料。然后加入二氯甲烷(中国医药集团上海化学试剂公司)溶解复合材料，得质量浓度为40％的复合材料溶液；等溶解完全后，按溶剂与沉淀剂的体积比为1∶5，将复合材料溶液加入甲醇(中国医药集团上海化学试剂公司)中沉淀(使聚合物沉淀下来)，抽滤、干燥，即得魔芋葡甘聚糖接枝聚酯。
实施例12：
一种微波制备魔芋葡甘聚糖接枝聚酯的方法，它包括如下步骤：
将魔芋葡甘聚糖(武汉强森魔芋制品有限公司)与丙交酯(深圳市光华伟业实业有限公司)在反应器中混合，魔芋葡甘聚糖与丙交酯的质量比为1∶60，再加入辛酸亚锡(中国医药集团上海化学试剂公司)做催化剂，辛酸亚锡加入质量为丙交酯质量的0.5％，抽真空30分钟，真空度为0.5MPa，然后使反应物在保持真空的密闭容器中，混合均匀后放入微波炉中反应，反应功率为300瓦，时间为5分钟。反应完后将之取出，用水冷却，使聚合反应停止，得复合材料。然后加入二氯甲烷(中国医药集团上海化学试剂公司)溶解复合材料，得质量浓度为40％的复合材料溶液；等溶解完全后，按溶剂与沉淀剂的体积比为1∶5，将复合材料溶液加入甲醇(中国医药集团上海化学试剂公司)中沉淀(使聚合物沉淀下来)，抽滤、干燥，即得魔芋葡甘聚糖接枝聚酯。
实施例13：
一种微波制备魔芋葡甘聚糖接枝聚酯的方法，它包括如下步骤：
将魔芋葡甘聚糖(武汉强森魔芋制品有限公司)与丙交酯(深圳市光华伟业实业有限公司)在反应器中混合，魔芋葡甘聚糖与丙交酯的质量比为1∶60，再加入辛酸亚锡(中国医药集团上海化学试剂公司)做催化剂，辛酸亚锡加入质量为丙交酯质量的0.5％，抽真空30分钟，真空度为0.5MPa，然后使反应物在保持真空的密闭容器中，混合均匀后放入微波炉中反应，反应功率为200瓦，时间为10分钟。反应完后将之取出，用水冷却，使聚合反应停止。然后加入二氯甲烷(中国医药集团上海化学试剂公司)溶解复合材料，得质量浓度为40％的复合材料溶液；等溶解完全后，按溶剂与沉淀剂的体积比为1∶5，将复合材料溶液加入甲醇(中国医药集团上海化学试剂公司)中沉淀(使聚合物沉淀下来)，抽滤、干燥，即得魔芋葡甘聚糖接枝聚酯。
实施例14：
一种微波制备魔芋葡甘聚糖接枝聚酯的方法，它包括如下步骤：
将魔芋葡甘聚糖(武汉强森魔芋制品有限公司)与丙交酯(深圳市光华伟业实业有限公司)在反应器中混合，魔芋葡甘聚糖与丙交酯的质量比为1∶100，再加入辛酸亚锡(中国医药集团上海化学试剂公司)做催化剂，辛酸亚锡加入质量为丙交酯质量的0.75％，抽真空30分钟，真空度为0.5MPa，然后使反应物在保持真空的密闭容器中，混合均匀后放入微波炉中反应，反应功率为300瓦，时间为5分钟。反应完后将之取出，用水冷却，使聚合反应停止，得复合材料。然后加入甲苯(天津市博迪化工有限公司)溶解复合材料，得质量浓度为30％的复合材料溶液；等溶解完全后，按溶剂与沉淀剂的体积比为1∶6，将复合材料溶液加入甲醇(中国医药集团上海化学试剂公司)中沉淀(使聚合物沉淀下来)，抽滤、干燥，即得魔芋葡甘聚糖接枝聚酯。
实施例15：
一种微波制备魔芋葡甘聚糖接枝聚酯的方法，它包括如下步骤：
将魔芋葡甘聚糖(武汉强森魔芋制品有限公司)与丙交酯(深圳市光华伟业实业有限公司)在反应器中混合，魔芋葡甘聚糖与丙交酯的质量比为1∶200，再加入辛酸亚锡(中国医药集团上海化学试剂公司)做催化剂，辛酸亚锡加入质量为丙交酯质量的1％，抽真空60分钟，真空度为0.5MPa，然后使反应物在保持真空的密闭容器中，混合均匀后放入微波炉中反应，反应功率为300瓦，时间为5分钟。反应完后将之取出，用水冷却，使聚合反应停止，得复合材料。然后加入甲苯(天津市博迪化工有限公司)溶解复合材料，得质量浓度为30％的复合材料溶液；等溶解完全后，按溶剂与沉淀剂的体积比为1∶6，将复合材料溶液加入甲醇(中国医药集团上海化学试剂公司)中沉淀(使聚合物沉淀下来)，抽滤、干燥，即得魔芋葡甘聚糖接枝聚酯。
实施例16：
一种微波制备魔芋葡甘聚糖接枝聚酯的方法，它包括如下步骤：
将魔芋葡甘聚糖(武汉强森魔芋制品有限公司)与丙交酯(深圳市光华伟业实业有限公司)在反应器中混合，魔芋葡甘聚糖与丙交酯的质量比为1∶300，再加入辛酸亚锡(中国医药集团上海化学试剂公司)做催化剂，辛酸亚锡加入质量为丙交酯质量的2％，抽真空30分钟，真空度为0.5MPa，然后使反应物在保持真空的密闭容器中，混合均匀后放入微波炉中反应，反应功率为500瓦，时间为2分钟。反应完后将之取出，用水冷却，使聚合反应停止，得复合材料。然后加入甲苯(天津市博迪化工有限公司)溶解复合材料，得质量浓度为30％的复合材料溶液；等溶解完全后，按溶剂与沉淀剂的体积比为1∶6，将复合材料溶液加入甲醇(中国医药集团上海化学试剂公司)中沉淀(使聚合物沉淀下来)，抽滤、干燥即，即得魔芋葡甘聚糖接枝聚酯。
实施例17：
一种微波制备魔芋葡甘聚糖接枝聚酯的方法，它包括如下步骤：
将魔芋葡甘聚糖(武汉强森魔芋制品有限公司)与己内酯(美国Aldrich公司)在反应器中混合，魔芋葡甘聚糖与己内酯的质量比为2∶1，再加入辛酸亚锡(中国医药集团上海化学试剂公司)做催化剂，辛酸亚锡加入质量为己内酯质量的0.01％，抽真空30分钟，真空度为0.5MPa，然后使反应物在保持真空的密闭容器中，混合均匀后放入微波炉中反应，反应功率为100瓦，时间为20分钟。反应完后将之取出，用水冷却至50℃以下，使聚合反应停止，得复合材料。然后加入甲苯(天津市博迪化工有限公司)溶解复合材料，得质量浓度为50％的复合材料溶液；等溶解完全后，按溶剂与沉淀剂的体积比为1∶4，将复合材料溶液加入甲醇(中国医药集团上海化学试剂公司)中沉淀(使聚合物沉淀下来)，抽滤、干燥，即得魔芋葡甘聚糖接枝聚酯。
实施例18：
一种微波制备魔芋葡甘聚糖接枝聚酯的方法，它包括如下步骤：
将魔芋葡甘聚糖(武汉强森魔芋制品有限公司)与己内酯(美国Aldrich公司)在反应器中混合，魔芋葡甘聚糖与己内酯的质量比为1∶300，再加入辛酸亚锡(中国医药集团上海化学试剂公司)做催化剂，辛酸亚锡加入质量为己内酯质量的2％，抽真空40分钟，真空度为0.5MPa，然后使反应物在保持真空的密闭容器中，混合均匀后放入微波炉中反应，反应功率为600瓦，时间为2分钟。反应完后将之取出，用水冷却至50℃以下，使聚合反应停止，得复合材料。然后加入甲苯(天津市博迪化工有限公司)溶解复合材料，得质量浓度为50％的复合材料溶液；等溶解完全后，按溶剂与沉淀剂的体积比为1∶4，将复合材料溶液加入甲醇(中国医药集团上海化学试剂公司)中沉淀(使聚合物沉淀下来)，抽滤、干燥，即得魔芋葡甘聚糖接枝聚酯。
实施例19：
一种微波制备魔芋葡甘聚糖接枝聚酯的方法，它包括如下步骤：
将魔芋葡甘聚糖(武汉强森魔芋制品有限公司)与丙交酯(深圳市光华伟业实业有限公司)在反应器中混合，魔芋葡甘聚糖与丙交酯的质量比为2∶1，再加入辛酸亚锡(中国医药集团上海化学试剂公司)做催化剂，辛酸亚锡加入质量为丙交酯质量的0.01％，抽真空30分钟，真空度为0.5MPa，然后使反应物在保持真空的密闭容器中，混合均匀后放入微波炉中反应，反应功率为600瓦，时间为2分钟。反应完后将之取出，用水冷却，使聚合反应停止，得复合材料。然后加入甲苯(天津市博迪化工有限公司)溶解复合材料，得质量浓度为50％的复合材料溶液；等溶解完全后，按溶剂与沉淀剂的体积比为1∶4，将复合材料溶液加入甲醇(中国医药集团上海化学试剂公司)中沉淀(使聚合物沉淀下来)，抽滤、干燥即，即得魔芋葡甘聚糖接枝聚酯。
实施例20：
一种微波制备魔芋葡甘聚糖接枝聚酯的方法，它包括如下步骤：
将魔芋葡甘聚糖(武汉强森魔芋制品有限公司)与丙交酯(深圳市光华伟业实业有限公司)在反应器中混合，魔芋葡甘聚糖与丙交酯的质量比为2∶1，再加入辛酸亚锡(中国医药集团上海化学试剂公司)做催化剂，辛酸亚锡加入质量为丙交酯质量的0.01％，抽真空30分钟，真空度为0.5MPa，然后使反应物在保持真空的密闭容器中，混合均匀后放入微波炉中反应，反应功率为600瓦，时间为2分钟。反应完后将之取出，用水冷却，使聚合反应停止，得复合材料。然后加入甲苯(天津市博迪化工有限公司)溶解复合材料，得质量浓度为60％的复合材料溶液；等溶解完全后，按溶剂与沉淀剂的体积比为1∶8，将复合材料溶液加入甲醇(中国医药集团上海化学试剂公司)中沉淀(使聚合物沉淀下来)，抽滤、干燥即，即得魔芋葡甘聚糖接枝聚酯。
实施例21：
一种微波制备魔芋葡甘聚糖接枝聚酯的方法，它包括如下步骤：
将魔芋葡甘聚糖(武汉强森魔芋制品有限公司)与丙交酯(深圳市光华伟业实业有限公司)在反应器中混合，魔芋葡甘聚糖与丙交酯的质量比为2∶1，再加入氯化亚锡做催化剂，氯化亚锡加入质量为丙交酯质量的0.01％，抽真空30分钟，真空度为0.5MPa，然后使反应物在保持真空的密闭容器中，混合均匀后放入微波炉中反应，反应功率为600瓦，时间为2分钟。反应完后将之取出，用水冷却，使聚合反应停止，得复合材料。然后加入二氯甲烷溶解复合材料，得质量浓度为60％的复合材料溶液；等溶解完全后，按溶剂与沉淀剂的体积比为1∶8，将复合材料溶液加入乙醇中沉淀(使聚合物沉淀下来)，抽滤、干燥即，即得魔芋葡甘聚糖接枝聚酯。
表1.魔芋葡甘聚糖接枝聚酯的力学性能
| 编号 | 弹性模量/MPa | 拉伸强度/MPa | 断裂伸长率/％ |
| 实施例1 | 875.40 | 46.94 | 11.40 |
| 实施例2 | 1611.96 | 30.82 | 2.30 |
| 实施例3 | 1666.05 | 41.16 | 3.48 |
| 实施例4 | 1341.38 | 76.56 | 609.02 |
| 实施例5 | 1469.31 | 58.50 | 10.48 |
| 实施例6 | 1425.78 | 55.44 | 7.99 |
| 实施例9 | 1311.74 | 28.60 | 2.69 |
| 实施例10 | 1583.97 | 23.87 | 2.01 |
说明：本表中未列举其力学性能的其它实施例并不意味其不能够注塑。
1.由实施例1，2，3，4，5，6可以发现，当其它的微波聚合条件相同时，随着己内酯单体与魔芋葡甘聚糖的质量比增加，其接枝产物直接注塑成型所得片材的弹性模量先增加后减少，含量进一步增加时，其弹性模量又增加，其中实施例3具有最大弹性模量值1666.05MPa，此时其相应的拉伸强度和断裂伸长率分别为41.16MPa和3.48％；同时，其拉伸强度和断裂伸长率均先增加后减少，含量进一步增加时，其拉伸强度和断裂伸长率又均增加，且实施例4具有最大的拉伸强度和断裂伸长率，分别为76.56MPa和609.02％。
2.由实施例4、9、10可以发现，当其它的微波聚合条件相同时，随着聚合功率的增大，其接枝产物直接注塑成型所得片材的弹性模量先减少后增加，而其拉伸强度和断裂伸长率均一直下降，其中实施例10具有最大的弹性模量，为1583.97MPa，其相应的拉伸强度和断裂伸长率分别为23.87MPa和2.01％。
综上可以发现，微波聚合中实施例4具有良好的综合力学性能。
Claims (7)
1.一种微波制备魔芋葡甘聚糖接枝聚酯的方法，其特征在于包括如下步骤：
1).按魔芋葡甘聚糖与聚合单体的质量比为2∶1-1∶300，催化剂的质量为聚合单体质量的0.01-2％，选取魔芋葡甘聚糖、聚合单体、催化剂；将魔芋葡甘聚糖、聚合单体和催化剂放入反应器中；2).然后将魔芋葡甘聚糖、聚合单体和催化剂在反应器中混匀，抽真空，真空度为0.5MPa，将保持真空环境的反应器放入微波炉中反应，反应功率100-600瓦，反应时间2-20分钟；3).从微波炉中取出反应器，用水冷却至50℃以下，使反应停止，得复合材料；然后，用溶剂将得到的复合材料溶解，得质量浓度为20-60％的复合材料溶液；4).按溶剂与沉淀剂的体积比为1∶4-8，将复合材料溶液加入到沉淀剂中沉淀，抽滤，将沉淀物干燥，得魔芋葡甘聚糖接枝聚酯。
2.根据权利要求1所述的一种微波制备魔芋葡甘聚糖接枝聚酯的方法，其特征在于：所述的聚合单体为丙交酯或己内酯。
3.根据权利要求1所述的一种微波制备魔芋葡甘聚糖接枝聚酯的方法，其特征在于：所述的催化剂为有机锡类催化剂。
4.根据权利要求3所述的一种微波制备魔芋葡甘聚糖接枝聚酯的方法，其特征在于：有机锡类催化剂为辛酸亚锡或氯化亚锡。
5.根据权利要求1所述的一种微波制备魔芋葡甘聚糖接枝聚酯的方法，其特征在于：所述的溶剂为二氯甲烷或甲苯。
6.根据权利要求1所述的一种微波制备魔芋葡甘聚糖接枝聚酯的方法，其特征在于：所述的沉淀剂为醇类。
7.根据权利要求6所述的一种微波制备魔芋葡甘聚糖接枝聚酯的方法，其特征在于：醇类为甲醇或乙醇。
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