CN103790010A - 一种侧链含有三氮唑杂环的螯合纤维的制备 - Google Patents

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CN103790010A CN201310549448.4A CN201310549448A CN103790010A CN 103790010 A CN103790010 A CN 103790010A CN 201310549448 A CN201310549448 A CN 201310549448A CN 103790010 A CN103790010 A CN 103790010A
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Abstract

本发明公开了一种侧链含有三氮唑杂环的螯合纤维的制备及这些螯合纤维的应用,涉及功能高分子材料技术领域。这种以N-乙烯基-1,2,4-三氮唑单体与天然纤维或合成纤维为基质的接枝共聚物的制备方法是通过活化基质纤维、采用氧化还原引发体系引发新型接枝液化学接枝聚合、洗涤、过滤、干燥等一系列化学及物理方法制得的。本发明方法操作简易,原料来源丰富,所得接枝共聚物作为一种螯合纤维材料具有接枝率大、水通量大、饱和吸附量大、制备工艺简单等优点。可从各种水体中选择性吸附Hg2+、Zn2+、Ni2+、Au3+、Ag+、Cu2+、Cd2+、Pt4+等重金属离子。

Description

一种侧链含有三氮唑杂环的螯合纤维的制备
技术领域
本发明涉及一种以天然或合成纤维为基体,侧链含有三唑氮杂环的螯合纤维的制备和应用,属于功能高分子材料技术领域。
背景技术
工业技术的持续快速发展所带来的负面效应是水污染问题变得日益严重。电镀、采矿、冶炼、电子、化工等行业的发展,使得重金属废水的排放量也越来越大。含有多种金属离子的大量废水排入江河、湖泊或海洋中,尤其是废水中的重金属离子Hg2+、Cd2+、Ni2+、Pb2+、Cr3+、Cu2+、Zn2+和As3+等对地球表层生态环境造成严重污染。因此各种水系中重金属离子的分离、富集,以及回收再利用变得越来越迫切。
鳌合纤维是一种去除和回收金属离子的理想材料,它能与多种金属离子进行交换和配位反应,因此能富集和分离金属离子。螯合纤维的直径比球状离子交换树脂小1~2个数量级,比表面积大百余倍,因此吸附速度快、容量大,将其制成块状或无纺布浸没于废水或被污染的土壤中,可去除并回收其中的金属离子,在污染控制中具有重要的应用前景。
现有技术制备螯合纤维主要通过两种途径:
1)将具有或能转变成离子交换基团的单体与能成纤维的单体共聚,配制纺丝原液,然后纺丝成型,如丙烯腈与2-甲基-乙烯基吡啶的共聚物纺丝、聚-2-甲基-5-乙烯基吡啶与聚偏氟乙烯的共混纺丝、或在腈纶纺丝原液中加入聚乙撑亚胺以制得强碱性阴离子交换纤维。JP6316811介绍了将聚乙酸乙烯酯与聚乙撑亚胺混合、干法纺丝得到纤维状吸附剂,这种吸附剂用交联试剂处理,然后在酸催化下,纤维上的氨基与亚磷酸、甲醛反应,得到了氨基磷酸型螯合纤维。在这种制备方法中,功能基单体与成纤单体的活性差别较大,这就增加了合成过程的难度,并且这种共聚或共混纺丝原液的不稳定性,导致螯合纤维的可纺性下降。
2)将天然或合成纤维进行化学改性,其中包括纤维本身所含的反应性基团的化学转化和纤维骨架以接枝共聚合的方式引入具有螯合性能的功能基团。这种合成方法的主要优点是高分子骨架是现成的,纤维的价格低廉,原料来源方便,合成步骤简单,可供选择的纤维基质品种多。
有关纤维本身所含功能基的化学转化方面,RU1051989介绍了以聚丙烯腈纤维为原料,相继与水合肼或硫酸肼,氢氧化钠溶液反应,再用水合肼处理,制得改性聚丙烯腈螯合纤维的合成方法。RU2044748将聚丙烯腈纤维与水合肼进行交联反应,然后再与氢氧化钠溶液反应,合成了阳离子交换纤维吸附剂。在SU1512984中,先后将聚丙烯腈纤维与羟胺、多乙烯多胺反应,制备了含氨基、羟肟基的离子交换螯合纤维。中国专利CN1172870A公开了一种多配位基离子交换螯合纤维及其合成方法。该方法以合成聚丙烯腈纤维为骨架,相继经过水合肼的交联反应,再与二乙烯三胺或三乙烯四胺的胺化反应和亚磷酸的磷化反应合成了含膦酸基、氨基、羧基和酰肼基等多功能基的离子交换螯合纤维。中国专利CN98103455.1由聚烯烃纤维在引发剂、交联剂存在下,与烯基苯聚合成离子交换纤维基体,再利用磺化剂,与基体反应生成强酸性离子交换纤维,或者利用阴离子导入季胺化得到强碱性、弱碱性离子交换纤维。上述通过功能基化学转化的改性技术需要侧基官能团的多步反应,工艺流程复杂,反应条件苛刻,导致所得螯合纤维的力学性能和保形性能降低。
有关采用功能性烯类单体对纤维骨架进行接枝共聚方面,现有技术主要是在纤维基质的高分子主链上以自由基聚合的方式引入功能性支链以制备新型的鳌合纤维。接枝共聚合技术通过化学或物理方法活化,在高分子主链上形成自由基,由它引发单体聚合而形成接枝共聚物。这些化学或物理方法包括加入氧化还原引发剂引发的聚合以及光、高能辐射或力化学作用进行接枝共聚合。高分子经紫外线、高能辐射、超声波的作用可产生自由基,这些高分子自由基可引发单体接枝共聚合。Weiss;Douglas E.等的美国专利申请No.8459470公布了带有季铵阳离子取代基的烯类单体在辐射作用的引发下与无纺布基质的接枝共聚合。中国专利CN102493187A公布了一种吸附重金属离子的聚丙烯基鳌合纤维的制备方法,该方法以聚丙烯纤维为骨架,在紫外光照射下,将丙烯酸功能单体和N,N-亚甲基双丙烯酰胺交联剂接枝共聚在聚丙烯纤维表面,制得吸附重金属离子的聚丙烯基离子螯合纤维。这些辐射作用引发的接枝共聚虽然具备一些优点但是加工设备较为复杂也比较昂贵,尤其是聚合反应或接枝聚合反应只能发生在光照区域,而对于光辐照不到的暗区则不能发生。因此表面光接枝聚合所用基材主要局限于各种膜、板等形状简单的平整材料,当涉及结构复杂或形状不规则的纤维状基材时往往导致接枝聚合反应的单体接枝率以及接枝效率的降低。辐射作用的结果也导致接枝后的纤维力学性能较低、在反复应用过程中会有大量碎纤维脱落,影响其吸附分离效果。
现有技术所使用的接枝聚合反应的烯类单体主要包括氨基、羧基、胺肟基及酰肼基等功能基,其对重金属离子的螯合作用受限,饱和平衡吸附量偏低,导致现有技术的工业化程度不高。
鉴于现有技术和材料存在的问题,本发明提供一种以N-乙烯基-1,2,4-三氮唑单体与纤维基接枝共聚物的制备方法,以及其作为螯合纤维在吸附和分离重金属离子方面的应用。N-乙烯基1,2,4-三氮唑是一类含有三个氮原子的五元杂环取代基的烯类单体。作为重要的功能基,三氮唑杂环由于具有较强的络合金属离子和形成氢键的能力而在化学领域备受青睐。接枝共聚产物中的1,2,4-三氮唑类配体由于其自身的特殊结构,可以与过渡态重金属离子形成许多种不同结构的配合物,实现对重金属离子的选择性吸附。
发明内容
本发明的目的在于提供一类包含羟基官能团的天然纤维或合成纤维为基质(接枝聚合物主链A)含有三氮唑杂环(接枝聚合物侧链B)的接枝聚合物的制备。具体涉及制备包含下述成分的螯合纤维:
1)接枝聚合物主链A:包含羟基基团的天然或合成纤维基质,也包括通过氧化、脱氢反应等容易产生接枝加成活性点的缩聚型或加聚型合成纤维,这些合成纤维除可以作为工业用丝直接使用之外,也可以根据不同的场合,通过过氧化物处理及其他氧化处理,或者通过酯键和酰胺键的部分水解等向该纤维分子中引入羧基或羟基等反应性官能团。
2)接枝聚合物侧链B:由一种单烯键不饱和单体N-乙烯基-1,2,4-三氮唑的均聚物形成的聚合物侧链,其中所述侧链B占整个聚合物的35-87%重量。
此种接枝聚合物的合成采用氧化还原引发剂,反应单体进行溶液中的非均相聚合反应。组成纤维基质的纤维素或聚乙烯醇的羟基基团以及通过氧化脱氢反应所形成的反应性官能团在氧化剂的作用下可氧化成过氧化氢,它受热分解或与还原剂如亚铁盐进行氧化还原分解,都能产生高分子氧自由基,由此引发功能性烯类单体接枝共聚合。
所述的接枝聚合反应具体步骤如下:
1)基质纤维的活化:将基质纤维在一定浓度的碱性溶液中用超声波振荡活化3分钟,然后再浸泡数小时后洗涤至中性,滤出纤维。
2)引发化学接枝聚合:将活化后纤维置于一定配比的新型接枝液中在聚合反应温度下进行接枝聚合反应,新型接枝液的成分如下:N-乙烯-1,2,4-三氮唑单体、氧化剂、还原剂、交联剂。
3)过滤:引发接枝聚合反应后的接枝纤维经过滤释放引发接枝液。接枝液回收待再用。
4)淋洗过滤:将释放引发接枝液的接枝纤维先行乙醇淋洗后进行水洗,pH中性为止,然后过滤释放洗涤液。洗涤液回收处理待再用。
5)干燥:将经过淋洗过滤的接枝纤维进行干燥,恒重后得成品纤维。
本发明中,上述步骤1)中基质纤维为聚乙烯醇纤维、棉纤维、麻纤维、加聚型聚乙烯纤维、超高分子量聚乙烯纤维、聚丙烯纤维、聚丙烯腈纤维、缩聚型聚酯纤维、聚酰胺纤维、聚氨酯纤维、聚脲纤维,优选的纤维为棉纤维。(本发明实施例选医用棉纤维)。
上述步骤1)中所述一定浓度的碱性溶液为以下的一种或多种溶剂的氢氧化钠溶液:水、四氢呋喃、甲醇、乙醇、异丙醇、二氯甲烷、三氯甲烷、乙腈,优选的溶剂为水、甲醇、四氢呋喃。
上述步骤1)中所述基质纤维的浸泡时间为2-20小时,优选的浸泡时间为18-20小时。
本发明中,上述步骤2)中所述氧化剂为过氧化氢、过硫酸钾、过硫酸铵、过二硫酸钠、过二硫酸铵、叔丁基过氧化氢、过氧二氨基甲酸二异丙酯、异丙苯过氧化氢中任一种;还原剂为亚硫酸钠、亚硫酸钾、亚硫酸铵、亚硫酸氢钠、亚硫酸氢钾、亚硫酸氢铵、硫代硫酸钠、焦亚硫酸钠、二氧化硫脲、草酸、抗坏血酸、葡萄糖中任一种。氧化还原体系为其中一种氧化剂和一种还原剂的任意组合,优选的氧化还原体系为过硫酸铵-亚硫酸氢钠。
上述步骤2)中所述交联剂为一种或多种交联剂,选自二乙烯基苯、二异丙烯基苯、氰脲酸三烯丙基酯、N,N-亚甲基双丙烯酰胺、马来酸二烯丙基酯和上述两种或更多种化合物的任意组合,优选的交联剂为N,N-亚甲基双丙烯酰胺。
上述步骤2)中所述新型接枝液的成分和配比(重量比)如下:N-乙烯-三氮唑单体:氧化剂:还原剂:交联剂=35-75:1.2:1:0.5-2,优选的配比为:55:1.2:1:1。
上述步骤2)中所述聚合反应温度为30-50℃,优选的温度为40℃。
上述步骤2)中所述聚合反应时间为0.5-5小时,优选的反应时间为3小时。
本发明中,上述步骤5)中所述接枝纤维的干燥温度为40-70℃,优选的干燥温度为60℃。
本发明接枝聚合物具有梳状结构,其特征在于侧链B的接枝率为35-87%,优选的接枝率为70-87%,此时侧链密度和长度才足够呈现螯合纤维的功能性。
与现有技术相比,本发明方法操作简易,作为一种螯合纤维材料具有接枝率大、水通量大、饱和吸附量大、制备工艺简单等优点。
本发明提供的接枝聚合物对重金属离子具有强烈的络合吸附特性,可以原位识别和实时检测、分析、分离各种水系中重金属离子,吸附重金属离子的容量强大,使用方便。本发明所使用的纤维基质来源丰富,所使用的氧化还原引发体系化学性质稳定,特别是所使用的接枝共聚单体N-乙烯基-1,2,4-三氮唑是一类具有重要应用价值和良好生物活性的可聚合的烯类单体,其侧基悬挂的含氮杂环对金属离子具有优良的结合和捕获能力。由于金属离子与三唑环电子形成配位键,同时金属离子已经充满的d轨道向三唑对称的空轨道提供电子形成反馈配键,导致更大的晶体场分裂,使分子轨道能量进一步降低,增强了金属与有机配位体所形成复合物的稳定性。特别是接枝共聚形成的侧链聚N-乙烯基-1,2,4-三氮唑是一种亲水性聚合物,基于此特性,N-乙烯基-1,2,4-三氮唑接枝聚合物,可从各种水体中选择性吸附Au3+,Hg2+,Ag+,Cu2+,Cd2+,Pt4+等重金属离子而不吸附其它贱金属离子。
附图说明
图1为本发明实施例1提供的棉纤维接枝聚合物的扫描电镜图;
图2为本发明实施例3提供的棉纤维接枝聚合物的扫描电镜图;
图3为本发明实施例5提供的棉纤维接枝聚合物的扫描电镜图;
图4为本发明实施例7提供的棉纤维接枝聚合物的扫描电镜图。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步详细描述。
扫描电镜照片由JSM-800型扫描电镜测得。
实施例1
1)侧链含有三氮唑杂环的棉纤维基接枝共聚物的制备:
称取1克医用棉纤维置于50毫升18%的NaOH水溶液中用超声波振荡活化3分钟,过滤释放出水溶液,将活化后的棉纤维置于100ml锥形瓶中,在氮气保护下,用注射器将3.8毫升N-乙烯基-1,2,4-三氮唑和0.8毫升10%(重量比)过硫酸铵水溶液相继加入锥形瓶中,将锥形瓶置于水浴恒温振荡器,温度设定30℃,振荡反应3分钟后,再加入1毫升10%(重量比)亚硫酸氢钠水溶液和0.6毫升20%(重量比)N,N-亚甲基双丙烯酰胺水溶液。当接枝共聚反应开始后,反应体系温度升高。持续反应2小时后停止反应,所得到的接枝纤维经过滤释放引发接枝液。接枝液回收待再用。将释放接枝液的接枝纤维先行乙醇淋洗后进行水洗,pH中性为止,然后过滤释放洗涤液。洗涤液回收处理待再用。将洗涤后的纤维置于真空烘箱60℃干燥至恒重,得成品纤维1.35克。成品纤维的形貌如附图1的扫描电镜照片所示,接枝率35%。
2)吸附性能的测定:
对含重金属铜(II)模拟废水的吸附测试:废水50mL,[Cu2+]:300mg/L,pH=5,吸附剂用量0.2g,室温(25℃)振荡吸附30min后,铜离子去除率为40.6%。
实施例2
1)侧链含有三氮唑杂环的棉纤维基接枝共聚物的制备:
称取1克医用棉纤维置于50毫升18%的NaOH水溶液中用超声波振荡活化3分钟,过滤释放出水溶液,将活化后的棉纤维置于100ml锥形瓶中,在氮气保护下,用注射器将5毫升N-乙烯基-1,2,4-三氮唑和0.8毫升10%(重量比)过硫酸铵水溶液相继加入锥形瓶中,将锥形瓶置于水浴恒温振荡器,温度设定30℃,振荡反应3分钟后,再加入1毫升10%(重量比)亚硫酸氢钠水溶液和0.6毫升20%(重量比)N,N-亚甲基双丙烯酰胺水溶液。当接枝共聚反应开始后,反应体系温度升高。持续反应2小时后停止反应,所得到的接枝纤维经过滤释放引发接枝液。接枝液回收待再用。将释放接枝液的接枝纤维先行乙醇淋洗后进行水洗,pH中性为止,然后过滤释放洗涤液。洗涤液回收处理待再用。将洗涤后的纤维置于真空烘箱60℃干燥至恒重,得成品纤维1.39克。接枝率39%。
2)吸附性能的测定:
对含重金属铜(II)模拟废水的吸附测试:废水50mL,[Cu2+]:300mg/L,pH=5,吸附剂用量0.2g,室温(25℃)振荡吸附30min后,铜离子去除率为44.5%。
实施例3
1)侧链含有三氮唑杂环的棉纤维基接枝共聚物的制备:
称取1克医用棉纤维置于50毫升18%的NaOH水溶液中用超声波振荡活化3分钟,过滤释放出水溶液,将活化后的棉纤维置于100ml锥形瓶中,在氮气保护下,用注射器将6毫升N-乙烯基-1,2,4-三氮唑和0.8毫升10%(重量比)过硫酸铵水溶液相继加入锥形瓶中,将锥形瓶置于水浴恒温振荡器,温度设定40℃,振荡反应3分钟后,再加入1毫升10%(重量比)亚硫酸氢钠水溶液和1.2毫升20%(重量比)N,N-亚甲基双丙烯酰胺水溶液。当接枝共聚反应开始后,反应体系温度升高。持续反应2小时后停止反应,所得到的接枝纤维经过滤释放引发接枝液。接枝液回收待再用。将释放接枝液的接枝纤维先行乙醇淋洗后进行水洗,pH中性为止,然后过滤释放洗涤液。洗涤液回收处理待再用。将洗涤后的纤维置于真空烘箱60℃干燥至恒重,得成品纤维1.53克。成品纤维的形貌如附图2的扫描电镜照片所示,接枝率53%。
2)吸附性能的测定:
对含重金属铜(II)模拟废水的吸附测试:废水50mL,[Cu2+]:300mg/L,pH=5,吸附剂用量0.2g,室温(25℃)振荡吸附30min后,铜离子去除率为69.6%。
实施例4
1)侧链含有三氮唑杂环的棉纤维基接枝共聚物的制备:
称取1克医用棉纤维置于50毫升18%的NaOH水溶液中用超声波振荡活化3分钟,过滤释放出水溶液,将活化后的棉纤维置于100ml锥形瓶中,在氮气保护下,用注射器将7毫升N-乙烯基-1,2,4-三氮唑和0.8毫升10%(重量比)过硫酸铵水溶液相继加入锥形瓶中,将锥形瓶置于水浴恒温振荡器,温度设定40℃,振荡反应3分钟后,再加入1毫升10%(重量比)亚硫酸氢钠水溶液和1.2毫升20%(重量比)N,N-亚甲基双丙烯酰胺水溶液。当接枝共聚反应开始后,反应体系温度升高。持续反应2小时后停止反应,所得到的接枝纤维经过滤释放引发接枝液。接枝液回收待再用。将释放接枝液的接枝纤维先行乙醇淋洗后进行水洗,pH中性为止,然后过滤释放洗涤液。洗涤液回收处理待再用。将洗涤后的纤维置于真空烘箱60℃干燥至恒重,得成品纤维1.58克。接枝率58%。
2)吸附性能的测定:
对含重金属铜(II)模拟废水的吸附测试:废水50mL,[Cu2+]:300mg/L,pH=5,吸附剂用量0.2g,室温(25℃)振荡吸附30min后,铜离子去除率为78.5%。
实施例5
1)侧链含有三氮唑杂环的棉纤维基接枝共聚物的制备:
称取1克医用棉纤维置于50毫升18%的NaOH水溶液中用超声波振荡活化3分钟,过滤释放出水溶液,将活化后的棉纤维置于100ml锥形瓶中,在氮气保护下,用注射器将8毫升N-乙烯基-1,2,4-三氮唑和0.8毫升10%(重量比)过硫酸铵水溶液相继加入锥形瓶中,将锥形瓶置于水浴恒温振荡器,温度设定40℃,振荡反应3分钟后,再加入1毫升10%(重量比)亚硫酸氢钠水溶液和1.2毫升20%(重量比)N,N-亚甲基双丙烯酰胺水溶液。当接枝共聚反应开始后,反应体系温度升高。持续反应3小时后停止反应,所得到的接枝纤维经过滤释放引发接枝液。接枝液回收待再用。将释放接枝液的接枝纤维先行乙醇淋洗后进行水洗,pH中性为止,然后过滤释放洗涤液。洗涤液回收处理待再用。将洗涤后的纤维置于真空烘箱60℃干燥至恒重,得成品纤维1.63克。成品纤维的形貌如附图3的扫描电镜照片所示,接枝率63%。
2)吸附性能的测定:
对含重金属铜(II)模拟废水的吸附测试:废水50mL,[Cu2+]:300mg/L,pH=5,吸附剂用量0.2g,室温(25℃)振荡吸附30min后,铜离子去除率为81.6%。
实施例6
1)侧链含有三氮唑杂环的棉纤维基接枝共聚物的制备:
称取1克医用棉纤维置于50毫升18%的NaOH水溶液中用超声波振荡活化3分钟,过滤释放出水溶液,将活化后的棉纤维置于100ml锥形瓶中,在氮气保护下,用注射器将8.7毫升N-乙烯基-1,2,4-三氮唑和0.8毫升10%(重量比)过硫酸铵水溶液相继加入锥形瓶中,将锥形瓶置于水浴恒温振荡器,温度设定40℃,振荡反应3分钟后,再加入1毫升10%(重量比)亚硫酸氢钠水溶液和1.2毫升20%(重量比)N,N-亚甲基双丙烯酰胺水溶液。当接枝共聚反应开始后,反应体系温度升高。持续反应3小时后停止反应,所得到的接枝纤维经过滤释放引发接枝液。接枝液回收待再用。将释放接枝液的接枝纤维先行乙醇淋洗后进行水洗,pH中性为止,然后过滤释放洗涤液。洗涤液回收处理待再用。将洗涤后的纤维置于真空烘箱60℃干燥至恒重,得成品纤维1.67克。接枝率67%。
2)吸附性能的测定:
对含重金属铜(II)模拟废水的吸附测试:废水50mL,[Cu2+]:300mg/L,pH=5,吸附剂用量0.2g,室温(25℃)振荡吸附30min后,铜离子去除率为83.1%。
实施例7
1)侧链含有三氮唑杂环的棉纤维基接枝共聚物的制备:
称取1克医用棉纤维置于50毫升18%的NaOH水溶液中用超声波振荡活化3分钟,过滤释放出水溶液,将活化后的棉纤维置于100ml锥形瓶中,在氮气保护下,用注射器将8.7毫升N-乙烯基-1,2,4-三氮唑和0.8毫升10%(重量比)过硫酸铵水溶液相继加入锥形瓶中,将锥形瓶置于水浴恒温振荡器,温度设定40℃,振荡反应3分钟后,再加入1毫升10%(重量比)亚硫酸氢钠水溶液和2.0毫升20%(重量比)N,N-亚甲基双丙烯酰胺水溶液。当接枝共聚反应开始后,反应体系温度升高。持续反应3小时后停止反应,所得到的接枝纤维经过滤释放引发接枝液。接枝液回收待再用。将释放接枝液的接枝纤维先行乙醇淋洗后进行水洗,pH中性为止,然后过滤释放洗涤液。洗涤液回收处理待再用。将洗涤后的纤维置于真空烘箱60℃干燥至恒重,得成品纤维1.87克。成品纤维的形貌如附图4的扫描电镜照片所示,接枝率87%。
2)吸附性能的测定:
对含重金属铜(II)模拟废水的吸附测试:废水50mL,[Cu2+]:300mg/L,pH=5,吸附剂用量0.2g,室温(25℃)振荡吸附30min后,铜离子去除率为91.6%。

Claims (10)

1.一种侧链含有三氮唑杂环的螯合纤维的制备,其特征在于包括一类天然纤维或合成纤维为基质(接枝聚合物主链A)、N-乙烯-1,2,4-三氮唑为反应单体(接枝聚合物侧链B)的接枝聚合物的制备,并采用如下操作步骤:1)基质纤维的活化:将基质纤维在一定浓度的碱性溶液中用超声波振荡活化3分钟,然后再浸泡数小时后洗涤至中性,滤出纤维;2)引发化学接枝聚合:将活化后纤维置于一定配比的新型接枝液中在聚合反应温度下进行接枝聚合反应,新型接枝液的成分如下:N-乙烯-1,2,4-三氮唑单体、氧化剂、还原剂、交联剂;3)过滤:引发接枝聚合反应后的接枝纤维经过滤释放引发接枝液,接枝液回收待再用;4)淋洗过滤:将释放引发接枝液的接枝纤维先行乙醇淋洗后进行水洗,pH中性为止,然后过滤释放洗涤液,洗涤液回收处理待再用;5)干燥:将经过淋洗过滤的接枝纤维进行干燥,恒重后得成品纤维。
2.根据权利要求1所述的一种侧链含有三氮唑杂环的纤维基接枝聚合物的制备,其特征在于所述的接枝聚合物具有梳状结构,侧链B的接枝率为35-87%,优选的接枝率为70-87%。
3.根据权利要求1所述的一种侧链含有三氮唑杂环的螯合纤维的制备,其特征在于所述的天然纤维或合成纤维基质包括聚乙烯醇纤维、棉纤维、麻纤维、加聚型聚乙烯纤维、超高分子量聚乙烯纤维、聚丙烯纤维、聚丙烯腈纤维、缩聚型聚酯纤维、聚酰胺纤维、聚氨酯纤维、聚脲纤维,优选的纤维为棉纤维。
4.根据权利要求1所述的一种侧链含有三氮唑杂环的螯合纤维的制备,其特征在于所述的一定浓度的碱性溶液为以下一种或多种溶剂的氢氧化钠溶液:水、四氢呋喃、甲醇、乙醇、异丙醇、二氯甲烷、三氯甲烷、乙腈,优选的溶剂为水、甲醇、四氢呋喃。
5.根据权利要求1所述的一种侧链含有三氮唑杂环的螯合纤维的制备,其特征在于所述的基质纤维的浸泡时间为2-20小时,优选的浸泡时间为18-20小时。
6.根据权利要求1所述的一种侧链含有三氮唑杂环的螯合纤维的制备,其特征在于所述的氧化剂为过氧化氢、过硫酸钾、过硫酸铵、过二硫酸钠、过二硫酸铵、叔丁基过氧化氢、过氧二氨基甲酸二异丙酯、异丙苯过氧化氢中的任一种;还原剂为亚硫酸钠、亚硫酸钾、亚硫酸铵、亚硫酸氢钠、亚硫酸氢钾、亚硫酸氢铵、硫代硫酸钠、焦亚硫酸钠、二氧化硫脲、草酸、抗坏血酸、葡萄糖中任一种;氧化还原体系为其中一种氧化剂和一种还原剂的任意组合,优选的氧化还原体系为过硫酸铵-亚硫酸氢钠。
7.根据权利要求1所述的一种侧链含有三氮唑杂环的螯合纤维的制备,其特征在于所述的交联剂为一种或多种交联剂,选自二乙烯基苯、二异丙烯基苯、氰脲酸三烯丙基酯、N,N-亚甲基双丙烯酰胺、马来酸二烯丙基酯和上述两种或更多种化合物的任意组合,优选的交联剂为N,N-亚甲基双丙烯酰胺。
8.根据权利要求1所述的一种侧链含有三氮唑杂环的纤维基接枝聚合物的制备,其特征在于所述的新型接枝液的成分和配比(重量比)如下:N-乙烯-三氮唑单体:氧化剂:还原剂:交联剂=35-75:1.2:1:0.5-2,优选的配比为:55:1.2:1:1。
9.根据权利要求1所述的一种侧链含有三氮唑杂环的螯合纤维的制备,其特征在于所述的聚合反应温度为30-50℃,优选的温度为40℃。
10.根据权利要求1所述的一种侧链含有三氮唑杂环的螯合纤维的制备,其特征在于所述的聚合反应时间为0.5-5小时,优选的反应时间为3小时。
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