CN103145918A

CN103145918A - 一种纤维素-g-树脂酸接枝共聚物的制备方法

Info

Publication number: CN103145918A
Application number: CN2013100202047A
Authority: CN
Inventors: 储富祥; 王基夫; 俞娟; 王春鹏; 唐传兵
Original assignee: Institute of Chemical Industry of Forest Products of CAF
Current assignee: Institute of Chemical Industry of Forest Products of CAF
Priority date: 2013-01-18
Filing date: 2013-01-18
Publication date: 2013-06-12
Anticipated expiration: 2033-01-18
Also published as: CN103145918B

Abstract

本发明涉及一种纤维素-g-树脂酸接枝共聚物的制备方法，包括以下步骤一种纤维素-g-树脂酸接枝共聚物的制备方法，步骤为：（1）纤维素在均相溶液体系中与2-溴代异丁酰溴反应合成纤维素ATRP大分子引发剂；（2）将树脂酸基单体、纤维素ATRP大分子引发剂、催化剂和配体与松香基单体良溶剂加到反应瓶中，充分搅拌溶解，经过三次冷冻、抽真空、充氮的循环过程除去混合溶液中的氧气，在50~120^oC反应1~24h后，将聚合物在甲醇中沉淀，然后过滤、干燥得到纤维素-g-树脂酸接枝共聚物。通过本方法可以获得不同分子量和分子量分布的纤维素-g-树脂酸接枝共聚物。该聚合物可作为功能型助剂用于材料的增韧。

Description

一种纤维素-g-树脂酸接枝共聚物的制备方法

技术领域

本发明涉及一种纤维素-g-树脂酸接枝共聚物的制备方法，特别涉及一种天然化合物与天然高分子的复合方法。

背景技术

纤维素是世界上最丰富、最古老的天然高分子，是植物骨架的主要成份。地球上每年由植物产生的纤维素含量约1.5×10¹²吨，它具有来源广泛、可降解、无毒、良好的生物相容性等优点，在新材料领域具有良好的应用前景。纤维素大分子的分子式为：（C₆H₁₀O₅）_n，是D-葡萄糖以β-1，4糖苷键组成的大分子多糖，分子量约50000～2500000，纤维素大分子中的每一个葡萄糖单元中有三个极性的羟基, 大分子主链中没有支化现象，排列整齐，形成高结晶度的两相体系。纤维素的结构特点决定纤维素具有很强的刚性和机械性。纤维素分子链之间的紧密作用使得纤维素难溶于大多数溶剂中，当温度升到纤维素熔点时，纤维素开始降解, 这给纤维素材料的加工和化学改性带来很大困难,因而采用合适的纤维素分散体系是实现纤维素功能化改性的技术关键。

接枝共聚是一种常用的纤维素化学改性方法，目前主要通过化学法（铈离子引发）、紫外辐射、γ射线和等离子辐射等途径在纤维素大分子链上引发生成自由基，然后进行接枝共聚反应，但是该方法很容易破坏纤维素骨架，应用受到一定限制。另一方面，通过自由基聚合法接枝上侧链的分子量和分子量分布是不可控的。原子转移自由基聚合（ATRP）是一种近年来迅速发展并有重要应用价值的技术。其机理是通过有机卤化物与过渡金属配合物之间可逆的氧化还原平衡，实现对聚合反应过程中分子结构的控制。ATRP是一种实现大分子结构设计的有效工具，适用的单体范围广，可控性佳，可用于制备嵌段共聚物、接枝共聚物、星型共聚物、超支化共聚物等。近年来ATRP已被成功应用于纤维素及其衍生物的修饰和改性，其中纤维素材料包括木浆纤维、棉纤维、微晶纤维素、纳米纤维素晶体；纤维素类衍生物有乙基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素和醋酸纤维素等。多种单体，如苯乙烯、（甲基）丙烯酸酯、N－异丙烯丙烯酰胺等被应用于纤维素及其衍生物的改性研究。

树脂酸是一种重要的可再生资源，它来源于是我国主要的林化产品——松香，年产量约为80万吨。树脂酸是松香的主要成份，也是一类化合物的总称，含量在80 %以上，树脂酸在结构上基本是含有两个双键和一元酸的三环菲骨架，可以用C₂₀H₃₀O₂表示。利用树脂酸中的双键、羧基和树脂酸的异构化特性，可以其进行分离和化学改性，可以合成各种树脂酸衍生物，主要有歧化松香、氢化松香、马来松香、丙烯酸松香及各种松香酯等深加工产品，其中也包括一些可进行自由基聚合的单体（CN101215445，CN101492591，CN101265392，CN101066918）。如下所示：

其中DAE、DAME和DAB具有较高的纯度。

发明内容

为了充分利用树脂酸，本发明提供了一种纤维素-g-树脂酸接枝共聚物的制备方法，采用ATRP聚合方式制备规整型松香聚合物。

本发明的技术方案为：一种纤维素-g-树脂酸接枝共聚物的制备方法，步骤为：（1）纤维素在均相溶液体系中与2-溴代异丁酰溴反应合成纤维素ATRP大分子引发剂；（2）将树脂酸基单体、纤维素ATRP大分子引发剂、催化剂和配体与松香基单体良溶剂加到反应瓶中，充分搅拌溶解，经过冷冻、抽真空、充氮的循环过程除去混合溶液中的氧气，在50~120 ^oC反应1~24 h后，将聚合物在甲醇中沉淀，然后过滤、干燥得到纤维素-g-树脂酸接枝共聚物。

纤维素为微晶纤维素。

步骤（1）中所述的均相溶液体系为氯化锂/二甲基乙酰胺复合体系；

步骤（1）中还添加有催化剂为4-二甲氨基吡啶、Ｎ,N-二甲基吡啶、三乙胺、吡啶、碳酸钠、碳酸氢钠中的一种。

所述的树脂酸基单体为松香中的树脂酸经过化学改性后的含丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、乙烯基、烯丙基或甲基烯基官能团的树脂酸改性化合物。

步骤（2）中的催化剂为溴化亚铜或氯化亚铜中的一种。

步骤（2）中的配体为联吡啶、N,N,N,N,N-五甲基二亚乙基三胺或三(2-二甲氨基乙基)胺中的一种。

步骤（2）中所述的反应物按摩尔比为[树脂酸基单体]/[引发剂]/[催化剂]/[配体]＝（2000~20）：1：1：1的比例。

步骤（2）中所述的松香基单体良溶剂为四氢呋喃、甲苯、N，N－二甲基甲酰胺、苯甲醚中的任一种。

有益效果：

（１）树脂酸的引入，有助于提高纤维素的疏水性以及与其他高分子材料的材料的相容性；

（２）纤维素-g-树脂酸接枝共聚物是刷状聚合物，与目前报导的梳状聚合物的结构明显不同，具有潜在的自组装性，在缓释材料上有较好的应用前景；

（３）纤维素-g-树脂酸接枝共聚物的结构可以通过控制[单体]/[引发剂]/[催化剂]/[配体]的摩尔比和最终单体转化率来调节分子量大小。

附图说明

图1为实施例1纤维素和纤维素ATRP大分子引发剂的FTIR(红外)谱图。

图2为实施例1纤维素ATRP大分子引发剂¹H NMR图。

图3为实施例1纤维素-g-DAME (树脂酸基单体)接枝共聚物¹H NMR图。

图4为实施例1纤维素-g-DAME (树脂酸基单体)接枝共聚物FTIR(红外)谱图。

图5为实施例2纤维素和纤维素-g-DAME (树脂酸基单体)接枝共聚物接触角图。

具体实施方式

为了更好的实施本发明特举例说明之，但不是对本发明的限制。

一种纤维素-g-树脂酸接枝共聚物的制备方法，步骤为：

（1）纤维素在均相溶液体系中与2-溴代异丁酰溴反应合成纤维素原子转移自由基聚合（ATRP）大分子引发剂；（2）将树脂酸基单体、纤维素ATRP大分子引发剂、催化剂和配体按一定摩尔比例与溶剂加到反应瓶中，充分搅拌溶解，经过三个（冷冻-抽真空-充氮）循环过程除去混合溶液中的氧气，在50~120 ^oC反应1~24 h后，将聚合物在甲醇中沉淀，然后过滤、干燥得到纤维素-g-树脂酸接枝共聚物。通过本方法可以获得不同分子量和分子量分布的纤维素-g-树脂酸接枝共聚物。

纤维素为结晶度低的微晶纤维素；

制备纤维素ATRP大分子引发剂的均相溶液体系为氯化锂/二甲基乙酰胺（LiCl/ DMAc）复合体系；

制备纤维素ATRP大分子引发剂的催化剂为Ｎ,N-二甲基吡啶、三乙胺、吡啶、碳酸钠、碳酸氢钠中的一种。

制备纤维素ATRP大分子引发剂的具体方法见参考文献Hiltunen, M.; Siirila, J.; Aseyev, V.; Maunu, S. L., Cellulose-g-PDMAam copolymers by controlled radical polymerization in homogeneous medium and their aqueous solution properties. European Polymer Journal 2012, 48 (1), 136-145.。

所述松树脂酸基单体为松香中的树脂酸经过化学改后的含丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、乙烯基、烯丙基或甲基烯基官能团的树脂酸改性化合物。具体参考CN101215445，CN101492591，CN101265392中的制备方法。

所述制备纤维素-g-树脂酸接枝共聚物过程中的催化剂为溴化亚铜和氯化亚铜中的一种。

制备纤维素-g-树脂酸接枝共聚物过程中的配体为联吡啶、N,N,N,N,N-五甲基二亚乙基三胺（PMDETA）或三(2-二甲氨基乙基)胺（Me6TREN）中的一种。

所述纤维素-g-树脂酸接枝共聚物一定摩尔比例，所述的[单体]/[引发剂]/[催化剂]/[配体]＝（2000~20）：1：1：1。

所述的松香基单体良溶剂，如四氢呋喃、甲苯、N，N－二甲基甲酰胺、苯甲醚等。

所述纤维素-g-树脂酸接枝共聚物的分子量，当反应物比例一样时，则分子量大小由转化率决定。当转化率一定时，则由单体使用量决定分子量。

实施例1

（1）纤维素预处理

首先将2.0g微晶纤维素放在真空干燥箱中，在110℃下真空干燥24小时，去除微晶纤维素中残留的小分子杂质，然后将预干燥的微晶纤维素分散到100ml蒸馏水中水活化处理，经搅拌30min后过滤去水，水活化处理重复三次；去水后的微晶纤维素再分散到100ml甲醇中进行甲醇活化处理，搅拌30min后过滤去水，甲醇活化处理重复三次；最后将微晶纤维素置于真空烘箱中50℃干燥3小时完成纤维素预处理。

（2）纤维素均相溶液的制备

将上述预处理的2.0 g纤维素溶于120ml二甲基乙酰胺中，在160℃下热处理1.5小时后，冷却至80℃，然后加入无水氯化锂（LiCl）10.0 g，80℃下保温12小时后自然冷却到室温后形成透明的均相溶液。

（3）纤维素ATRP大分子引发剂的制备

将上述纤维素均相溶液10 ml（纤维素羟基含量约3.00 mmol）和4-二甲氨基吡啶（DMAP）1.15 g（12.3 mmol）加入四口烧瓶中，在冰水浴中搅拌溶解，然后将2ml 2-溴代异丁酰溴 (8.7 mmol)，在室搅拌12小时后升温到50℃反应12小时。最后将该反应溶液滴入大量的蒸馏水中，过滤，水洗，干燥得到白色粉末状纤维素ATRP大分子引发剂，引发点含量（4.72 mmol Br/g）。纤维素ATRP大分子引发剂结构如图1和图2所示。

（4）纤维素-g-树脂酸接枝共聚物的制备

[树脂酸基单体]/[引发剂]/[催化剂]/[配体]=100:1:2:1 （摩尔比）

将纤维素大分子引发剂2.65mg（0.0125mmol Br），配体N,N,N,N,N-五甲基二亚乙基三胺（PMDETA）2.6μL（0.0125mmol），,单体（DAME）0.515 g (1.25mmol)溶解在2 mL 四氢呋喃（THF）中，经过三个（冷冻-抽真空-充氮）循环过程除去混合溶液中的氧气。与此同时，将4.25mg Cu(I)Br（2.5mmol）称量到的聚合瓶中，充氮除氧，然后将混合溶液转移到聚合瓶中，放入80^oC的油浴中反应24小时。反应结束后将反应物过中性三氧化二铝柱除去铜催化剂，并滴入大量的甲醇中沉淀，过滤收集沉淀物，最后在真空烘箱中室温烘干24小时。单体转化率为72 % （¹H NMR），聚合物结构如图1和图2所示。核磁共振氢谱（¹H NMR）和侧链分子量为M _n (NMR): 29600 g/mol。

实施例2

[单体]/[引发剂]/[催化剂]/[配体]=100:1:2:1 （摩尔比）

将纤维素大分子引发剂（实施例1中制备）2.65mg（0.0125mmol Br），配体N,N,N,N,N-五甲基二亚乙基三胺（PMDETA）2.6μL（0.0125mmol），单体（DAME）0.515 g (1.25mmol)溶解在2 mL 四氢呋喃（THF）中，经过三个（冷冻-抽真空-充氮）循环过程除去混合溶液中的氧气。与此同时，将4.25mg Cu(I)Br（2.5mmol）称量到的聚合瓶中，充氮除氧，然后将混合溶液转移到聚合瓶中，放入80^oC的油浴中反应12小时。反应结束后将反应物过中性三氧化二铝柱除去铜催化剂，并滴入大量的甲醇中沉淀，过滤收集沉淀物，最后在真空烘箱中室温烘干24小时。单体转化率为35 % （¹H NMR），侧链分子量为M _n (NMR): 14400 g/mol。

实施例3

[单体]/[引发剂]/[催化剂]/[配体]=100:1:2:1 （摩尔比）

将纤维素大分子引发剂（实施例1中制备）2.65mg（0.0125mmol Br），配体三(2-二甲氨基乙基)胺（Me6TREN）2.9μL（0.0125mmol），单体（DAME）0.515 g (1.25mmol)溶解在2 mL 四氢呋喃（THF）中，经过三个（冷冻-抽真空-充氮）循环过程除去混合溶液中的氧气。与此同时，将4.25mg Cu(I)Br（2.5mmol）称量到的聚合瓶中，充氮除氧，然后将混合溶液转移到聚合瓶中，放入80^oC的油浴中反应24小时。反应结束后将反应物过中性三氧化二铝柱除去铜催化剂，并滴入大量的甲醇中沉淀，过滤收集沉淀物，最后在真空烘箱中室温烘干24小时。单体转化率为90 % （¹H NMR），侧链分子量为M _n (NMR): 37000 g/mol。

由前几个实施例可以清楚的看出，当反应物的量同样时，随着转化率的升高，侧链分子量随之增大。

实施例4

[单体]/[引发剂]/[催化剂]/[配体]=100:1:2:1 （摩尔比）

将纤维素大分子引发剂（实施例1中制备）2.65mg（0.0125mmol Br），配体三(2-二甲氨基乙基)胺（Me6TREN）2.9μL（0.0125mmol），单体（DAME）0.515 g (1.25mmol)溶解在2 mL 四氢呋喃（THF）中，经过三个（冷冻-抽真空-充氮）循环过程除去混合溶液中的氧气。与此同时，将4.25mg Cu(I)Br（2.5mmol）称量到的聚合瓶中，充氮除氧，然后将混合溶液转移到聚合瓶中，放入80^oC的油浴中反应12小时。反应结束后将反应物过中性三氧化二铝柱除去铜催化剂，并滴入大量的甲醇中沉淀，过滤收集沉淀物，最后在真空烘箱中室温烘干24小时。单体转化率为50 % （¹H NMR），侧链分子量为M _n (NMR): 20000 g/mol。

实施例5

[单体]/[引发剂]/[催化剂]/[配体]=200:1:2:1 （摩尔比）

将纤维素大分子引发剂（实施例1中制备）2.65mg（0.0125mmol Br），配体三(2-二甲氨基乙基)胺（Me6TREN）2.9μL（0.0125mmol），,单体（DAME）1.03 g (2.5 mmol)溶解在4 mL 四氢呋喃（THF）中，经过三个（冷冻-抽真空-充氮）循环过程除去混合溶液中的氧气。与此同时，将4.25mg Cu(I)Br（2.5mmol）称量到的聚合瓶中，充氮除氧，然后将混合溶液转移到聚合瓶中，放入80^oC的油浴中反应12小时。反应结束后将反应物过中性三氧化二铝柱除去铜催化剂，并滴入大量的甲醇中沉淀，过滤收集沉淀物，最后在真空烘箱中室温烘干24小时。单体转化率为47 % （¹H NMR），侧链分子量为M _n (NMR): 38000 g/mol。

由前两个实施例可以看出当单体转化率差不多时，则单体的量增大则侧链分子量增大。

实施例6

[单体]/[引发剂]/[催化剂]/[配体]=100:1:2:1 （摩尔比）

将纤维素大分子引发剂（实施例1中制备）2.65mg（0.0125mmol Br），配体三(2-二甲氨基乙基)胺（Me6TREN）2.9μL（0.0125mmol），单体（DAME）0.515 g (1.25mmol)溶解在2 mL甲苯中，经过三个（冷冻-抽真空-充氮）循环过程除去混合溶液中的氧气。与此同时，将4.25mg Cu(I)Br（2.5mmol）称量到的聚合瓶中，充氮除氧，然后将混合溶液转移到聚合瓶中，放入90^oC的油浴中反应24小时。反应结束后将反应物过中性三氧化二铝柱除去铜催化剂，并滴入大量的甲醇中沉淀，过滤收集沉淀物，最后在真空烘箱中室温烘干24小时。单体转化率为93 % （¹H NMR），侧链分子量为M _n (NMR): 38300 g/mol。

实施例7

[单体]/[引发剂]/[催化剂]/[配体]=100:1:2:1 （摩尔比）

将纤维素大分子引发剂（实施例1中制备）2.65mg（0.0125mmol Br），配体三(2-二甲氨基乙基)胺（Me6TREN）2.9μL（0.0125mmol），单体（DAE）0.50 g (1.25mmol)溶解在2 mL 四氢呋喃（THF）中，经过三个（冷冻-抽真空-充氮）循环过程除去混合溶液中的氧气。与此同时，将4.25mg Cu(I)Br（2.5mmol）称量到的聚合瓶中，充氮除氧，然后将混合溶液转移到聚合瓶中，放入80^oC的油浴中反应24小时。反应结束后将反应物过中性三氧化二铝柱除去铜催化剂，并滴入大量的甲醇中沉淀，过滤收集沉淀物，最后在真空烘箱中室温烘干24小时。单体转化率为83 % （¹H NMR），侧链分子量为M _n (NMR): 33000 g/mol。

实施例8

[单体]/[引发剂]/[催化剂]/[配体]=100:1:2:1 （摩尔比）

将纤维素大分子引发剂（实施例1中制备）2.65mg（0.0125mmol Br），配体三(2-二甲氨基乙基)胺（Me6TREN）2.9μL（0.0125mmol），单体（DAE）0.50 g (1.25mmol)溶解在2 mL 四氢呋喃（THF）中，经过三个（冷冻-抽真空-充氮）循环过程除去混合溶液中的氧气。与此同时，将4.25mg Cu(I)Br（2.5mmol）称量到的聚合瓶中，充氮除氧，然后将混合溶液转移到聚合瓶中，放入80^oC的油浴中反应12小时。反应结束后将反应物过中性三氧化二铝柱除去铜催化剂，并滴入大量的甲醇中沉淀，过滤收集沉淀物，最后在真空烘箱中室温烘干24小时。单体转化率为39 % （¹H NMR），侧链分子量为M _n (NMR): 15500 g/mol。

实施例9

[单体]/[引发剂]/[催化剂]/[配体]=100:1:2:1 （摩尔比）

将纤维素大分子引发剂（实施例1中制备）2.65mg（0.0125mmol Br），N,N,N,N,N-五甲基二亚乙基三胺（PMDETA）2.6μL（0.0125mmol），单体（DAE）0.50 g (1.25mmol)溶解在2 mL 四氢呋喃（THF）中，经过三个（冷冻-抽真空-充氮）循环过程除去混合溶液中的氧气。与此同时，将4.25mg Cu(I)Br（2.5mmol）称量到的聚合瓶中，充氮除氧，然后将混合溶液转移到聚合瓶中，放入80^oC的油浴中反应24小时。反应结束后将反应物过中性三氧化二铝柱除去铜催化剂，并滴入大量的甲醇中沉淀，过滤收集沉淀物，最后在真空烘箱中室温烘干24小时。单体转化率为81 % （¹H NMR），侧链分子量为M _n (NMR): 32000 g/mol。

实施例10

[单体]/[引发剂]/[催化剂]/[配体]=200:1:2:1 （摩尔比）

将纤维素大分子引发剂（实施例1中制备）2.65mg（0.0125mmol Br），N,N,N,N,N-五甲基二亚乙基三胺（PMDETA）2.6μL（0.0125mmol），单体（DAE）1.00 g (2.5mmol)溶解在4 mL 四氢呋喃（THF）中，经过三个（冷冻-抽真空-充氮）循环过程除去混合溶液中的氧气。与此同时，将4.25mg Cu(I)Br（2.5mmol）称量到的聚合瓶中，充氮除氧，然后将混合溶液转移到聚合瓶中，放入80^oC的油浴中反应24小时。反应结束后将反应物过中性三氧化二铝柱除去铜催化剂，并滴入大量的甲醇中沉淀，过滤收集沉淀物，最后在真空烘箱中室温烘干24小时。单体转化率为83 % （¹H NMR），侧链分子量为M _n (NMR): 66000 g/mol。

实施例10

[单体]/[引发剂]/[催化剂]/[配体]=100:1:2:1 （摩尔比）

将纤维素大分子引发剂（实施例1中制备）2.65mg（0.0125mmol Br），配体三(2-二甲氨基乙基)胺（Me6TREN）2.9μL（0.0125mmol），单体（DAE）0.50 g (1.25mmol)溶解在2 mL 甲苯中，经过三个（冷冻-抽真空-充氮）循环过程除去混合溶液中的氧气。与此同时，将4.25mg Cu(I)Br（2.5mmol）称量到的聚合瓶中，充氮除氧，然后将混合溶液转移到聚合瓶中，放入90^oC的油浴中反应24小时。反应结束后将反应物过中性三氧化二铝柱除去铜催化剂，并滴入大量的甲醇中沉淀，过滤收集沉淀物，最后在真空烘箱中室温烘干24小时。单体转化率为88 % （¹H NMR），侧链分子量为M _n (NMR): 35000 g/mol。

实施例11

[单体]/[引发剂]/[催化剂]/[配体]=100:1:2:1 （摩尔比）

将纤维素大分子引发剂（实施例1中制备）2.65mg（0.0125mmol Br），配体三(2-二甲氨基乙基)胺（Me6TREN）2.9μL（0.0125mmol），单体（DAE）0.50 g (1.25mmol)溶解在2 mL 甲苯中，经过三个（冷冻-抽真空-充氮）循环过程除去混合溶液中的氧气。与此同时，将4.25mg Cu(I)Br（2.5mmol）称量到的聚合瓶中，充氮除氧，然后将混合溶液转移到聚合瓶中，放入90^oC的油浴中反应12小时。反应结束后将反应物过中性三氧化二铝柱除去铜催化剂，并滴入大量的甲醇中沉淀，过滤收集沉淀物，最后在真空烘箱中室温烘干24小时。单体转化率为41 % （¹H NMR），侧链分子量为M _n (NMR): 16300 g/mol。

谱图分析

图1为实施例1纤维素和纤维素ATRP大分子引发剂的FTIR(红外)谱图，纤维素在3300~3000 cm^-1处有较强的羟基吸收峰，通过酯化反应合成纤维素ATRP大分子引发剂后，羟基吸收峰明显减弱，同时在1741 cm^-1有酯基吸收峰生成；

图2为实施例1纤维素ATRP大分子引发剂¹H NMR图。在化学位移为3.5 ppm到6.0 ppm之间为纤维素葡萄糖单元上质子的化学位移，3.5 ppm为2-溴代异丁酰溴部分甲基上质子的化学位移；

图3为实施例1纤维素-g-DAME (树脂酸基单体)接枝共聚物¹H NMR图，在化学位移为7.0 ppm左右为树脂酸芳环部分质子的化学位移，纤维素葡萄糖单元上质子的化学位移在化学位移为4.0 ppm左右，由于纤维素材料在化合物中占的比例低，因而信号弱。

图4为实施例1纤维素-g-DAME (树脂酸基单体)接枝共聚物FTIR(红外)谱图，树脂酸部分占的比例低高，因而在1725 cm^-1有酯基吸收峰；

图5为实施例2纤维纤维素-g-DAME (树脂酸基单体)接枝共聚物接触角图，，其中左边为纤维素的，右边为本发明合成的产物的，接触角的增加表明树脂酸单体的引入能提高纤维素的疏水性。

Claims

1.一种纤维素-g-树脂酸接枝共聚物的制备方法，其特征在于，步骤为：（1）纤维素在均相溶液体系中与2-溴代异丁酰溴反应合成纤维素ATRP大分子引发剂；（2）将树脂酸基单体、纤维素ATRP大分子引发剂、催化剂和配体与松香基单体良溶剂加到反应瓶中，充分搅拌溶解，经过冷冻、抽真空、充氮的循环过程除去混合溶液中的氧气，在50~120 ^oC反应1~24 h后，将聚合物在甲醇中沉淀，然后过滤、干燥得到纤维素-g-树脂酸接枝共聚物。

2.如权利要求1所述的纤维素-g-树脂酸接枝共聚物的制备方法，其特征在于，纤维素为微晶纤维素。

3.如权利要求1所述的纤维素-g-树脂酸接枝共聚物的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述的均相溶液体系为氯化锂/二甲基乙酰胺复合体系。

4.如权利要求1所述的纤维素-g-树脂酸接枝共聚物的制备方法，其特征在于，步骤（1）中还添加有催化剂为4-二甲氨基吡啶、Ｎ,N-二甲基吡啶、三乙胺、吡啶、碳酸钠、碳酸氢钠中的一种。

5.如权利要求1所述的纤维素-g-树脂酸接枝共聚物的制备方法，其特征在于，所述的树脂酸基单体为松香中的树脂酸经过化学改性后的含丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、乙烯基、烯丙基或甲基烯基官能团的树脂酸改性化合物。

6.如权利要求1所述的纤维素-g-树脂酸接枝共聚物的制备方法，其特征在于，步骤（2）中的催化剂为溴化亚铜或氯化亚铜中的一种。

7.如权利要求1所述的纤维素-g-树脂酸接枝共聚物的制备方法，其特征在于，步骤（2）中的配体为联吡啶、N,N,N,N,N-五甲基二亚乙基三胺或三(2-二甲氨基乙基)胺中的一种。

8.如权利要求1所述的纤维素-g-树脂酸接枝共聚物的制备方法，其特征在于，步骤（2）中所述的反应物按摩尔比为[树脂酸基单体]/[引发剂]/[催化剂]/[配体]＝（2000~20）：1：1：1的比例。

9.如权利要求1所述的纤维素-g-树脂酸接枝共聚物的制备方法，其特征在于，步骤（2）中所述的松香基单体良溶剂为四氢呋喃、甲苯、N，N－二甲基甲酰胺、苯甲醚中的任一种。