CN104558422B - 热塑性纤维素基共聚物的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种热塑性纤维素基共聚物的制备方法及其用途，该制备方法包括以下步骤：1)将干燥后纤维素充分溶解于离子液体、多聚甲醛/二甲基亚砜或氯化锂/N,N‑二甲基甲酰胺中得到纤维素溶液；2)采用含有不饱和双键的羧酸单体、含有不饱和双键的酯类单体或含有不饱和双键和酰氯基团的单体与聚乙二醇正烷基醚在存在阻聚剂的条件下反应制得第二单体；3)向反应容器中加入溶剂、链转移剂、引发剂、第二单体与纤维素溶液反应，得到反应混合物；再经处理得到热塑性纤维素基共聚物。该方法工艺简单，容易控制，生产效率高，适用范围广，便于实际应用。其制得的产品可用于制备纤维或薄膜，制备过程简单，产品质量好。

Description

热塑性纤维素基共聚物的制备方法

技术领域

本发明涉及纤维素基共聚物，特别是涉及一种热塑性纤维素基共聚物的制备方法及其用途。

背景技术

纤维素是世界上储量最丰富的可再生资源之一，由纤维素二糖重复单元通过β-1,4-D-糖苷键连接而成的一种线性高分子。分子链上存在大量的羟基赋予了纤维素良好的吸湿性、透气性、染色性以及高强、高模、质轻等特点，是一种优良的天然高聚物。由于纤维素分子链是完全线性的，没有分支，分子间及分子内具有很强的氢键作用，使得其熔点高于分解温度，不具有可熔融加工性。因此，工业生产中一直采用粘胶法生产工艺。粘胶法生产工艺的原理是：首先纤维素与碱反应生成碱纤维素，然后碱纤维素再与二硫化碳反应生成纤维素黄原酸酯，纤维素黄原酸酯溶解在氢氧化钠水溶液中成为粘胶溶液，粘胶溶液经脱泡、过滤后可纺丝或吹膜，纤维或膜制品在酸性凝固浴中分解还原成再生纤维素。粘胶工艺虽然已成功应用一个多世纪，但加工过程中要使用大量腐蚀性溶剂，如氢氧化钠、二硫化碳等，环境污染严重，且生产流程长、能源消耗大、生产成本较高，制约了纤维素基可降解材料的发展和大规模应用。因此，实现纤维素的可熔融加工具有深远的社会意义和经济意义。

目前已报道的纤维素可熔融改性的方法主要有以下三种：1、添加大量低分子量增塑剂，如甘油、乙二醇、邻苯二甲酸二甲酯等，在熔融纺丝过程中增塑 剂大量渗出和挥发，纤维的纤度难以控制且物理机械性能差；2、开环接枝聚合，采用ε-己内酯、乳酸等开环接枝聚合到纤维素衍生物，如纤维素醋酸酯、二醋酸纤维素等，的骨架上，所采用纤维素基体多为纤维素的衍生物，虽然不存在外增塑剂外渗的问题，但纤维素衍生物原材料成本较高，且接枝侧链聚己内酯、聚乳酸热力学稳定性差，产品在较低温度下发生侧链流动，无法满足熔融纺丝工艺对熔体热力学稳定性的要求；3、离子液体增塑，存在溶剂回收和环境污染等问题。

中国发明专利(CN102277642)公开了一种将丙烯酸甲酯与羧甲基纤维素接枝共聚对纤维素进行热塑性改性，然后将热塑性纤维素衍生物溶解于有机溶剂中进行静电纺丝制备纳米纤维。日本东京株式会社申请的专利(PCT/JP02/06336)中公开了将具有碳原子数2～5的重复单元的脂肪族聚酯与纤维素酯接枝聚合进行熔融改性，热塑性纤维素衍生物在200℃下的损失率低于5wt％。上述两项发明专利申请均以纤维素衍生物为基体，原材料成本高。中国发明专利(CN103193964)公开了一种一锅法将纤维素酯化并接枝脂肪族聚酯共聚物的制备方法，所采用原料虽然为廉价易得的棉浆泊、纤维素等纤维素资源，但制备过程要采用乙酸酐、丙酸酐、乙酰氯等酰化试剂制备纤维素酯，一锅法工艺同步进行酰化反应和脂肪族聚酯的接枝反应，酰化试剂成本较高，且反应过程中酰化试剂与脂肪族聚酯形成竞争，增加了反应过程的不可控性。

发明内容

本发明的第一个目的在于：提供一种热塑性纤维素基共聚物的制备方法，该方法工艺简单，容易控制，生产效率高，适用范围广，便于实际应用。

本发明的第二个目的在于：提供利用上述方法制得的热塑性纤维素基共聚 物制备纤维或薄膜的方法。

为此，本发明的技术方案如下：

一种热塑性纤维素基共聚物的制备方法，包括如下步骤：

1)将纤维素干燥后，在65～95℃、搅拌条件下充分溶解于离子液体、多聚甲醛/二甲基亚砜或氯化锂/N,N-二甲基甲酰胺中得到纤维素溶液，该纤维素溶液的浓度为5～15wt％；

2)采用含有不饱和双键的羧酸单体、含有不饱和双键的酯类单体或含有不饱和双键和酰氯基团的单体与聚乙二醇正烷基醚在存在阻聚剂的条件下反应，制得第二单体，其中所述阻聚剂的质量为所述聚乙二醇正烷基醚质量的0.05～8％；阻聚剂的添加量需要根据单体制备过程中是否出现聚合现象调整，有关知识并没有超出专业技术人员应知范围；

所述阻聚剂为对苯二酚、氯化亚铜、氯化铁或叔丁基对苯二酚；

3)向装有冷凝器和搅拌器的反应容器中加入溶剂I，除去其中溶解的空气，然后向反应容器中加入链转移剂和引发剂，再加入所述第二单体与步骤1)得到的纤维素溶液的混合物，在50～90℃、搅拌条件下反应4～24h得到反应混合物；将所述反应混合物在去离子水中沉淀，用去离子水反复洗涤沉淀物，去除残留的溶剂I；而后再经溶剂II洗涤，除去第二单体的均聚物和未反应的第二单体，最后进行真空干燥，得到所述热塑性纤维素基共聚物；

其中：所述第二单体与纤维素溶液中的纤维素含有的葡萄糖单元环的摩尔比为：1～6:1；

所述链转移剂的添加量为所述第二单体和纤维素中葡萄糖单元环的摩尔量之和的0.05～5.0mol％；

所述引发剂的添加量为所述第二单体和纤维素中葡萄糖单元环的摩尔量之 和的0.1～20.0mol％；

所述纤维素为微晶纤维素、棉浆粕、棉短绒、棉花、木浆粕、竹浆粕、纤维素滤纸或脱脂棉；

所述溶剂I为N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜或步骤1)所述离子液体中的任意一种；所述溶剂II为第二单体的均聚物和未反应第二单体的共溶剂。

利用该方法制得的热塑性纤维素基共聚物的结构式为：

其中，R＝H；

或者

或者

其中：R₁:a＝0,1；

X＝1～100；m＝0～100，n＝0～50，且m与n不同时为0；

步骤2)制备第二单体选用的含有不饱和双键的羧酸单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、乙基丙烯酸、顺丁烯二酸、2,3-二甲基-马来酸、2,3-二乙基-马来酸；含有不饱和双键的酯类单体为丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、乙基丙烯酸甲酯、马 来酸二甲酯、2,3-二甲基-马来酸二甲酯、2,3-二乙基-马来酸二甲酯；含有不饱和双键和酰氯基团的单体为丙烯酰氯、甲基丙烯酰氯、乙基丙烯酰氯、顺丁烯二酰氯、2,3-二甲基-马来酸二酰氯、2,3-二乙基-马来酸二酰氯。

步骤2)中含有不饱和双键的羧酸单体与聚乙二醇正烷基醚进行酯化反应；含有不饱和双键的酯类单体与聚乙二醇正烷基醚进行酯交换反应；含有不饱和双键和酰氯基团的单体与聚乙二醇正烷基醚进行醇解反应。

所述链转移剂为十二烷基硫醇、n-辛基硫醇、β-硫基乙醇和异丙醇中的任意一种。

所述引发剂为过氧化苯甲酰、过氧化二异丙苯、过氧化二特丁基、过氧化氢对孟烷、过氧化十二酰、过氧化二碳酸二异丙酯、偶氮二异丁氰和偶氮二异庚氰中的任意一种。

步骤1)所述多聚甲醛/二甲基亚砜中多聚甲醛与二甲基亚砜的质量比为1:8～12；所述氯化锂/N,N-二甲基甲酰胺中氯化锂与N,N-二甲基甲酰胺的质量比为1:8～12。

步骤1)所述离子液体为咪唑类离子液体。所述咪唑类离子液体为1-甲基-3-乙基咪唑磷酸盐、1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐、1-丁基-3-甲基-咪唑氯盐或1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐。

所述溶剂II为甲酸、甲醇、四氢呋喃、二氯甲烷、丙酮、氯仿、甲苯、二甲苯和苯中的任意一种。

纤维素溶液和第二单体的添加方法为两者混合均匀后一次添加、滴加或者分多次加入。

步骤1)纤维素的干燥条件为：在真空干燥箱中室温～90℃条件下干燥6～24h。

利用热塑性纤维素基共聚物制备纤维或者薄膜的方法，包含如下步骤：

①将制得的热塑性纤维素基共聚物干燥后，与占其质量0～40％的热稳定剂混合均匀得到原料；

②将所述原料进行熔融挤出纺丝或吹膜，即得到能降解的纤维素纤维或薄膜，其中熔融加工温度介于步骤①选用的热塑性纤维素基共聚物的熔点以上5～30℃和分解温度以下5～30℃之间。

所述热稳定剂为2,6-叔丁基-4-甲基苯酚(抗氧剂-264)、四(4-羟基-3,5-二叔丁基苯基丙酸)季戊四醇酯(抗氧剂-1010)、3,5-二叔丁基-4-羟基苯丙酸正十八酯(抗氧剂-1076)、亚磷酸正三苯酯(TPP)、亚磷酸正三壬基苯酯(TNP)、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二己酯、邻苯二甲酸二辛酯、烷基咪唑类离子液体、卤代烷基咪唑类离子液体、卤代烷基硼酸盐离子液体、多取代基咪唑类离子液体、吡咯烷基离子液体、卤代吡咯烷基离子液体、季铵类离子液体、卤代季铵类离子液体、高氯酸基季铵类离子液体、马来酸酐单十二醇酯、马来酸酐单十四醇酯、马来酸酐单十六醇酯、马来酸酐单十八醇酯，马来酸酐双十二醇酯、马来酸酐双十四醇酯、马来酸酐双十六醇酯或马来酸酐双十八醇酯。

步骤3)中反应温度设定为50～90℃，低于50℃不利于反应快速、均匀地完成；而高于90℃，易造成分散液快速挥发和反应过程失控。

本发明选用的纤维素均属于天然高分子化合物，而非采用石油为原料合成的聚合物。经土壤埋置后，这些高分子化合物均可降解为低分子物质，不会对环境造成负担，具有环保性。

与现有技术相比，本发明制备方法生产效率高，成本较低，易于工业化实施，其制得的热塑性纤维素基共聚物的熔融温度为150℃～290℃，热分解温度为355～480℃，适于熔融加工；利用该热塑性纤维素基共聚物制得的纤维表面光滑，没有明显的皮芯结构，纤维内部缺陷少，拉伸断裂强度大，纤维截面结构变化 多，通过改变喷丝组件可制备出异形截面、复合和中空等多种结构的纤维，适应性好，生产工艺节水且生产成本相对较低；由所得热塑性纤维素基共聚物制成的薄膜表面光滑，缺陷少，耐高温，韧性好，强度大，成本低，具有良好的应用前景和经济、社会效益。制得的热塑性纤维素基共聚物也可根据需要与不同的热塑性聚合物基体共混加工成不同的形态，如纤维、非织造布、织物等，广泛应用过滤材料、医用材料、家居及服装等领域。

具体实施方式

首先给出对本发明制得的热塑性纤维素基共聚物的性能进行表征的方法，除特别标明的以外，均使用下面的设备和方法：采用NETZSCH DSC200F3差示扫描量热仪(DSC)，在氮气保护下，测试10℃/min的升温过程和-10℃/min降温过程的DSC扫描曲线，得到熔融温度。采用NETZSCH，STA409PC/PGTG-DTA热重分析仪(TG)以10℃/min升温过程，测得干燥的热塑性纤维素基共聚物在空气中的热分解温度(失重5wt％的温度)。

以下结合实施例对本发明的技术方案进行详细描述。

实施例1

一种热塑性纤维素基共聚物的制备方法，包括如下步骤：

1)将微晶纤维素在真空干燥箱中60℃下干燥12h；取一定量干燥后的微晶纤维素溶解于二甲基亚砜/多聚甲醛(DMSO/PF)(其中，DMSO与PF的质量比为12:1)溶液中，微晶纤维素的浓度为5wt％，95℃下机械搅拌直至成为均一体系，得到纤维素溶液；

2)制备第二单体，具体步骤如下：

①将二乙二醇正十六烷基醚与甲苯经无水干燥处理后加入装有温度计和回 流冷凝管的反应装置中，其中二乙二醇正十六烷基醚在甲苯中的浓度为80wt％，在氮气保护下，搅拌并升高体系的温度至80℃，加入单质钠与二乙二醇正十六烷基醚发生反应，其中钠与二乙二醇正十六烷基醚的摩尔比为5:1；待液面无气泡冒出后，静置冷却至室温，过滤除去残留钠，得到反应原液；

②向所述反应原液中添加质量为二乙二醇正十六烷基醚质量0.05％的阻聚剂对苯二酚；再配制浓度为10wt％的丙烯酰氯-甲苯溶液，丙烯酰氯与二乙二醇正十六烷基醚的摩尔比为10:90，在冰水浴条件下，将丙烯酰氯-甲苯溶液缓慢滴加至所述反应原液，滴加完毕后继续反应8h，过滤收集滤液，并蒸发除去滤液中的溶剂，得到粗产品；

③将所述粗产品溶于氯仿，粗产品在氯仿中的浓度为55wt％，将此溶液依次用浓度为5wt％的K₂CO₃、蒸馏水洗涤、分液，收集下层液体并将此液体在室温下真空干燥24h，得到较纯的白色微黄蜡状固体产物二乙二醇正十六烷基醚单丙烯酸酯作为第二单体，产率为89％。

3)向安装有冷凝器和强力电动搅拌机的反应容器中加入N,N-二甲基甲酰胺(DMF)，通氮气30min，去除DMF中溶解的空气；然后向反应容器中加入链转移剂-十二烷基硫醇和引发剂-偶氮二异丁氰，再向其中加入步骤1)制得的纤维素溶液和第二单体-二乙二醇正十六烷基醚单丙烯酸酯的混合物；其中纤维素溶液中微晶纤维素含有的葡萄糖单元环与二乙二醇正十六烷基醚单丙烯酸酯的投料摩尔比为1:6，十二烷基硫醇的添加量为微晶纤维素中葡萄糖单元环和二乙二醇正十六烷基醚单丙烯酸酯的摩尔量之和的0.05mol％；偶氮二异丁氰的添加量为微晶纤维素中葡萄糖单元环和二乙二醇正十六烷基醚单丙烯酸酯的摩尔量之和的10mol％；控制反应温度为55℃，开动搅拌，反应24h得到反应混合物；将所述反应混合物在去离子水中反复洗涤沉淀2～3次，去掉溶剂DMF，而后经 甲醇洗涤浸泡3h，除去二乙二醇正十六烷基醚单丙烯酸酯的均聚物及未反应的二乙二醇正十六烷基醚单丙烯酸酯，最后进行真空干燥，得到所述热塑性纤维素基共聚物。

采用差示扫描量热仪和热重分析仪测试分别测试所得热塑性纤维素基共聚物的熔融温度和分解温度，实验结果表明，所得热塑性纤维素基共聚物的熔点为162℃，热分解温度为311℃。

将100g干燥的本实施例制得的热塑性纤维素基共聚物与10g热稳定剂1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐混合均匀，在200℃下利用双螺杆挤出机熔融挤出制成圆形截面初生纤维，经过温度为150℃的第一拉伸辊和温度为90℃的第二拉伸辊后，在150℃干燥定型，即可得到成品的纤维素纤维。

测试表明：采用单纤强力仪测试所得纤维的力学性能，纤度为3.2dtex，拉伸断裂强度为5.3cN/dtex，断裂伸长为31％，品质优良。

实施例2

一种热塑性纤维素基共聚物的制备方法，包括如下步骤：

1)将棉浆粕粉碎后在真空干燥箱中室温下干燥24h。取一定量干燥后的棉浆粕溶解于1-丁基-3-甲基-咪唑氯盐离子液体中，棉浆粕的浓度为12wt％，95℃下机械搅拌直至成为均一体系，得到纤维素溶液；

2)用如下步骤制备第二单体：

将实施例1制备第二单体时选用的二乙二醇正十六烷基醚替换为聚乙二醇正二十二烷基醚(HO(CH₂CH₂O)₆₀₀C₂₂H₄₅)，丙烯酰氯-甲苯溶液中丙烯酰氯与聚乙二醇正二十二烷基醚的摩尔比为10:90，加入单质钠时温度为130℃，且单质钠与聚乙二醇二十二烷基醚的摩尔比为1:5；其余条件同实施例1制备第二单体具有相变特性的第二单体-聚乙二醇正二十二烷基醚单丙烯酸酯，产率为85％。

3)向安装有冷凝器和强力电动搅拌机的反应容器中加入二甲基亚砜(DMSO)，通氮气30min，去除DMSO中溶解的空气；然后向反应容器中加入链转移剂-β-硫基乙醇和引发剂-偶氮二异庚氰，将步骤1)制得的纤维素溶液和聚乙二醇正二十二烷基醚单丙烯酸酯混合均匀后分4次加入反应容器中；其中，棉浆粕中葡萄糖单元环与聚乙二醇正二十二烷基醚单丙烯酸酯的投料摩尔比为1:1；β-硫基乙醇的添加量为棉浆粕中葡萄糖单元环与聚乙二醇正二十二烷基醚单丙烯酸酯的摩尔量之和的5mol％，偶氮二异庚氰的添加量为棉浆粕中葡萄糖单元环与聚乙二醇正二十二烷基醚单丙烯酸酯的摩尔量之和的0.1mol％；控制反应温度为90℃，开动搅拌，反应4h得到反应混合物；将所述反应混合物在去离子水中反复洗涤沉淀2～3次，去掉溶剂DMSO，而后经丙酮洗涤浸泡4h，除去聚乙二醇正二十二烷基醚单丙烯酸酯的均聚物及未反应的聚乙二醇正二十二烷基醚单丙烯酸酯，最后进行真空干燥，得到所述热塑性纤维素基共聚物。

采用差示扫描量热仪和热重分析仪测试分别测试所得热塑性纤维素基共聚物的熔融温度和分解温度，实验结果表明，所得热塑性纤维素基共聚物的熔点为183℃，热分解温度为335℃。

将100g本实施例制得的热塑性纤维素基共聚物与40g热稳定剂马来酸酐单十八醇酯作为热稳定剂，在220℃下利用双螺杆挤出机熔融挤出，制成三叶形纤维素初生纤维，初生纤维经165℃的第一拉伸辊和110℃的第二拉伸辊后，在150℃干燥定型得到成品纤维。

测试表明：采用单纤强力仪测试所得纤维的力学性能，纤维的纤度为2.5dtex，拉伸断裂强度为4.4cN/dtex，断裂伸长为31％。

实施例3

一种热塑性纤维素基共聚物的制备方法，包括如下步骤：

1)将木浆粕粉碎后在真空干燥箱中70℃下干燥24h，取一定量干燥后的木浆粕溶解于N,N-二甲基甲酰胺/氯化锂(N,N-二甲基甲酰胺与氯化锂的质量比为8:1)溶液中，木浆粕的浓度为8wt％，90℃下机械搅拌直至成为均一体系，得到纤维素溶液；

2)制备第二单体，步骤如下：

①将四十二烷醇(C₄₂H₈₅OH)与甲苯经无水干燥处理后加入装有温度计和回流冷凝管的反应装置中，其中四十二烷醇(C₄₂H₈₅OH)在甲苯中的浓度为50wt％，在氮气保护下，搅拌并升高体系的温度至110℃，加入单质钠与四十二烷醇(C₄₂H₈₅OH)发生反应，其中钠与四十二烷醇的摩尔比为1.8:1；待液面无气泡冒出后，静置冷却至室温，过滤除去残留钠，得到反应原液；

②向所述反应原液中添加质量为四十二烷醇质量0.1％的阻聚剂氯化亚铜；再配制浓度为30wt％的乙基丙烯酰氯-甲苯溶液，乙基丙烯酰氯与四十二烷醇(C₄₂H₈₅OH)的摩尔比为45:55，在冰水浴条件下，将乙基丙烯酰氯-甲苯溶液缓慢滴加至所述反应原液，滴加完毕后继续反应8h，过滤收集滤液，并蒸发除去滤液中的溶剂，得到粗产品；

③将所述粗产品溶于氯仿，粗产品在氯仿中的浓度为5wt％，将此溶液依次用浓度为5wt％的K₂CO₃、蒸馏水洗涤、分液，收集下层液体并将此液体在室温下真空干燥24h，得到四十二烷醇单乙基丙烯酸酯作为第二单体，产率为99％。

3)向安装有冷凝器和强力电动搅拌机的容器中加入N,N-二甲基甲酰胺(DMF)，通氮气30min，去除DMF中溶解的空气；然后向反应容器中加入链转移剂-异丙醇和引发剂-过氧化十二酰，再向其中分两次加入步骤1)制得的纤维素溶液和第二单体-四十二烷醇单乙基丙烯酸酯的混合物；其中，木浆粕中葡萄糖单元环与四十二烷醇单乙基丙烯酸酯的投料摩尔比为1:3，异丙醇的添加量 为木浆粕中葡萄糖单元环与四十二烷醇单乙基丙烯酸酯的摩尔量之和的1.5mol％，过氧化十二酰的添加量为木浆粕中葡萄糖单元环与四十二烷醇单乙基丙烯酸酯的摩尔量之和的7.2mol％；控制反应温度为50℃，开动搅拌，反应18h得到反应混合物；将所述反应混合物在去离子水中反复洗涤沉淀2～3次，去掉溶剂DMF，而后经氯仿洗涤浸泡7h，除去四十二烷醇单乙基丙烯酸酯均聚物及未反应的四十二烷醇单乙基丙烯酸酯，最后进行真空干燥，得到所述热塑性纤维素基共聚物。

采用差示扫描量热仪和热重分析仪测试分别测试所得热塑性纤维素基共聚物的熔融温度和分解温度，实验结果表明，所得热塑性纤维素基共聚物的熔点为179℃，热分解温度为341℃。

将100g干燥的本实施例制得的热塑性纤维素基共聚物与40g热稳定剂邻苯二甲酸二丁酯混合均匀，加入到双螺杆挤出机中进行熔融挤出，双螺杆挤出机的各段温度分别为：90℃、140℃、190℃、220℃。排出的物料在200℃吹塑，然后经冷却、保温、剖分、消除静电、收卷等工序后，即得本发明的纤维素薄膜。

测试表明：采用薄膜抗拉强度仪测试所得薄膜的力学性能，拉伸强度为32.8MPa,拉伸率为360％。

实施例4

一种热塑性纤维素基共聚物的制备方法，包括如下步骤：

1)将竹浆粕粉碎后在真空干燥箱中40℃下干燥12h，取一定量干燥后的竹浆粕溶解于1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐溶液中，竹浆粕的浓度为15wt％，65℃下机械搅拌直至成为均一体系，得到纤维素溶液；

2)利用如下方法制备第二单体

将实施例3用于制备第二单体的步骤2)中的四十二烷醇(C₄₂H₈₅OH)替换为聚乙二醇正十八烷基醚HO(CH₂CH₂O)₁₀₀C₁₈H₃₇，乙基丙烯酰氯替换为2,3-二甲基-马来酸二酰氯，单质钠与聚乙二醇正十八烷基醚的摩尔比为3.2:1，反应温度调整为105℃，步骤②2,3-二甲基-马来酸二酰氯-甲苯溶液中聚乙二醇正十八烷基醚与2,3-二甲基-马来酸二酰氯摩尔比为75:25；其余条件同实施例3的步骤2)，制得具有相变特性的第二单体-双聚乙二醇正十八烷基醚二甲基顺丁烯酸酯，产率为95％。

3)向安装有冷凝器和强力电动搅拌机的容器中加入1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐，通氮气30min，去除其中溶解的空气；然后向反应容器中加入链转移剂-异丙醇和引发剂-过氧化苯甲酰，再分三次向其中加入步骤1)制得的纤维素溶液和第二单体-双聚乙二醇正十八烷基醚二甲基顺丁烯酸酯的混合物；其中，竹浆粕中的葡萄糖单元环与双聚乙二醇正十八烷基醚二甲基顺丁烯酸酯的投料摩尔比为1:5，异丙醇的添加量为竹浆粕中的葡萄糖单元环与双聚乙二醇正十八烷基醚二甲基顺丁烯酸酯的摩尔量之和的3.0mol％，过氧化苯甲酰的添加量为竹浆粕中的葡萄糖单元环与双聚乙二醇正十八烷基醚二甲基顺丁烯酸酯的摩尔量之和的15.5mol％；控制反应温度为75℃，开动搅拌，反应9h得到反应混合物；将所述反应混合物在去离子水中反复洗涤沉淀2～3次，去掉溶剂1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐，而后经氯仿洗涤，除去双聚乙二醇正十八烷基醚二甲基顺丁烯酸酯均聚物及未反应的双聚乙二醇正十八烷基醚二甲基顺丁烯酸酯，最后进行真空干燥至恒重，得到所述热塑性纤维素基共聚物。

采用差示扫描量热仪和热重分析仪测试分别测试所得热塑性纤维素基共聚物的熔融温度和分解温度，实验结果表明，所得热塑性纤维素基共聚物的熔点为152℃，热分解温度为356℃。

将本实施例制得的热塑性纤维素基共聚物充分干燥后，在220℃下利用双螺杆挤出机熔融挤出制成初生纤维，经温度为135℃的第一拉伸辊和温度为118℃的第二拉伸辊后，在150℃干燥定型，得到成品的纤维素纤维。

测试表明：采用单纤强力仪测试所得纤维的力学性能，纤度为2.5dtex，拉伸断裂强度为4.4cN/dtex，断裂伸长为31％。

实施例5

一种热塑性纤维素基共聚物的制备方法，包括如下步骤：

1)将微晶纤维素在真空干燥箱中60℃下干燥8h，取一定量干燥后的微晶纤维素溶解于1-丁基-3-甲基-咪唑氯盐离子液体中，微晶纤维素的浓度为15wt％，95℃下机械搅拌直至成为均一体系，得到纤维素溶液；

2)制备第二单体

利用聚乙二醇100(HO(CH₂CH₂O)₁₀₀H)和丙烯酸乙酯在催化剂甲基钠、阻聚剂氯化亚铜存在的条件下反应，制备第二单体；其中甲基钠的质量为聚乙二醇100(HO(CH₂CH₂O)₁₀₀H)与丙烯酸乙酯单体质量和的9％；氯化亚铜的质量为聚乙二醇100与丙烯酸乙酯单体质量和的1％；聚乙二醇100与丙烯酸乙酯单体的摩尔比85:15；

在装有温度计、分馏柱和恒压滴液漏斗的反应装置中加入甲基钠、氯化亚铜和聚乙二醇100，搅拌同时升高体系温度至30℃，当反应容器内物质均溶化时继续加热使温度缓慢升高至100℃，开始逐滴加入丙烯酸乙酯单体，在滴加的同时逐步升温确保滴加完成时反应体系温度为150℃；滴加完成后，继续反应24h；分馏柱顶温度下降后，停止反应。反应结束后，利用旋转蒸发仪除去未反应的酯类单体以及残留副产物，即得作为第二单体的聚乙二醇单丙烯酸乙酯，产率可达78％。

3)向安装有冷凝器和强力电动搅拌机的反应容器中加入二甲基亚砜(DMSO)，通氮气30min，去除DMSO中溶解的空气，然后向反应容器中加入链转移剂-n-辛基硫醇和引发剂-过氧化二碳酸二异丙酯，再分10次向其中加入步骤1)制得的纤维素溶液和第二单体聚乙二醇单丙烯酸乙酯的混合物；其中微晶纤维素中的葡萄糖单元环与聚乙二醇单丙烯酸乙酯的投料摩尔比为1:5，n-辛基硫醇的添加量为纤维素中的葡萄糖单元环与聚乙二醇单丙烯酸乙酯的摩尔量之和的0.7mol％，过氧化二碳酸二异丙酯的添加量为纤维素中的葡萄糖单元环与聚乙二醇单丙烯酸乙酯的摩尔量之和的20mol％；得到反应混合物；将所述反应混合物在去离子水中反复洗涤沉淀2～3次，去掉溶剂DMSO，而后经甲苯洗涤，除去聚乙二醇单丙烯酸乙酯均聚物及未反应的聚乙二醇单丙烯酸乙酯，然后真空干燥至恒重，得到所述热塑性纤维素基共聚物。

采用差示扫描量热仪和热重分析仪测试分别测试所得热塑性纤维素基共聚物的熔融温度和分解温度，实验结果表明，所得热塑性纤维素基共聚物的熔点为165℃，热分解温度为333℃。

将100g干燥的本实施例制得的纤维素共聚物与30g热稳定剂2,6-叔丁基-4-甲基苯酚30g混合均匀，加入到双螺杆挤出机中进行熔融挤出，各段温度分别为：90℃、140℃、180℃、205℃。排出的物料在200℃吹塑，经冷却、保温、剖分、消除静电、收卷等工序后，即得本发明的纤维素薄膜。

测试表明：采用薄膜抗拉强度仪测试所得薄膜的力学性能，拉伸强度为35.8MPa,拉伸率为320％。

实施例6

一种热塑性纤维素基共聚物的制备方法，包括如下步骤：

1)将脱脂棉在真空干燥箱中室温下干燥24h，将干燥后的脱脂棉溶解于1- 乙基-3-甲基咪唑醋酸盐离子液体中，脱脂棉的浓度为10wt％，70℃下机械搅拌直至成为均一体系，得到纤维素溶液；

2)制备第二单体

将实施例5中的聚乙二醇100(HO(CH₂CH₂O)₁₀₀H)替换为十八醇(C₁₈H₃₇OH)；丙烯酸乙酯单体替换为马来酸二甲酯，采用相同方法制备第二单体得到顺丁烯二酸双十八醇酯，产率为87％。

3)向安装有冷凝器和强力电动搅拌机的反应容器中加入二甲基亚砜(DMSO)，通氮气30min去除DMSO中溶解的空气；然后向反应容器中加入链转移剂-n-辛基硫醇和引发剂-过氧化二异丙苯，再分5次向其中加入纤维素溶液和第二单体-顺丁烯二酸双十八醇酯的混合物，其中纤维素溶液中的脱脂棉含葡萄糖单元环与顺丁烯二酸双十八醇酯的投料摩尔比为1:4；n-辛基硫醇的添加量为纤维素溶液中的脱脂棉含葡萄糖单元环与顺丁烯二酸双十八醇酯的摩尔量之和的1.2mol％；过氧化二异丙苯的添加量为纤维素溶液中的脱脂棉含葡萄糖单元环与顺丁烯二酸双十八醇酯的摩尔量之和的8.5mol％；控制反应温度为75℃，开动搅拌，反应15h得到反应混合物；将所述反应混合物在去离子水中反复洗涤沉淀2～3次，去掉溶剂DMSO，而后经丙酮洗涤浸泡10h，除去顺丁烯二酸双十八醇酯均聚物及未反应的顺丁烯二酸双十八醇酯，然后真空干燥至恒重，得到所述热塑性纤维素基共聚物。

采用差示扫描量热仪和热重分析仪测试分别测试所得热塑性纤维素基共聚物的熔融温度和分解温度，实验结果表明，所得热塑性纤维素基共聚物的熔点为146℃，热分解温度为301℃。

将100g干燥的本实施例制得的热塑性纤维素基共聚物与12g热稳定剂-马来酸酐双十八醇酯混合均匀，在220℃下利用双螺杆挤出机熔融挤出制成初生纤 维，初生纤维经165℃的第一拉伸辊和110℃的第二拉伸辊后，在150℃干燥定型，即可得到成品的纤维素纤维。

测试表明：采用单纤强力仪测试所得纤维的力学性能，纤度为2.1dtex，拉伸断裂强度为1.7cN/dtex，断裂伸长为26％。

实施例7

一种热塑性纤维素基共聚物的制备方法，包括如下步骤：

1)将棉短绒在真空干燥箱中70℃下干燥12h，取一定量干燥后的棉短绒溶解于1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐离子液体中，棉短绒的浓度为8wt％，70℃下机械搅拌直至成为均一体系，得到纤维素溶液；

2)制备第二单体

利用聚乙二醇四十二烷基醚(HO(CH₂CH₂O)₂₀C₄₂H₈₅)和2,3-二乙基-马来酸二甲酯；在催化剂甲基钠、阻聚剂氯化亚铜存在的条件下反应，制备第二单体；其中甲基钠的质量为聚乙二醇四十二烷基醚(HO(CH₂CH₂O)₂₀C₄₂H₈₅)与2,3-二乙基-马来酸二甲酯质量和的9％；氯化亚铜的质量为聚乙二醇四十二烷基醚与2,3-二乙基-马来酸二甲酯质量和的1％；聚乙二醇四十二烷基醚与2,3-二乙基-马来酸二甲酯的摩尔比为8:2；

在装有温度计、分馏柱和恒压滴液漏斗的反应装置中加入甲基钠、氯化亚铜和聚乙二醇四十二烷基醚，搅拌同时升高体系温度至30℃，当反应容器内物质均溶化时继续加热使温度缓慢升高至100℃，开始逐滴加入2,3-二乙基-马来酸二甲酯单体，在滴加的同时逐步升温确保滴加完成时反应体系温度为150℃；滴加完成后，继续反应24h；分馏柱顶温度下降后，停止反应。反应结束后，利用旋转蒸发仪除去未反应的酯类单体以及残留副产物，即得作为第二单体的顺丁烯二酸双聚乙二醇四十二烷基醚酯，产率可达89％。

3)向安装有冷凝器和强力电动搅拌机的容器中加入1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐离子液体，通氮气30min，去除其中溶解的空气；然后向反应容器中加入链转移剂-十二烷基硫醇和引发剂-过氧化二碳酸二异丙酯，再分9次向其中加入步骤1)得到的纤维素溶液和顺丁烯二酸双聚乙二醇四十二烷基醚酯的混合物；其中，纤维素溶液中的棉短绒含葡萄糖单元环与顺丁烯二酸双聚乙二醇四十二烷基醚酯的投料摩尔比为1:4.3，十二烷基硫醇为纤维素溶液中的棉短绒含葡萄糖单元环与顺丁烯二酸双聚乙二醇四十二烷基醚酯的摩尔量之和的4.5mol％，过氧化二碳酸二异丙酯为纤维素溶液中的棉短绒含葡萄糖单元环与顺丁烯二酸双聚乙二醇四十二烷基醚酯的摩尔量之和的18.5mol％；控制反应温度为70℃，开动搅拌，反应18h得到反应混合物；将所述反应混合物在去离子水中反复洗涤沉淀2～3次，去掉溶剂1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐离子液体，而后经四氢呋喃洗涤，除去顺丁烯二酸双聚乙二醇四十二烷基醚酯均聚物及未反应的顺丁烯二酸双聚乙二醇四十二烷基醚酯，然后真空干燥至恒重，得到所述热塑性纤维素基共聚物。

采用差示扫描量热仪和热重分析仪测试分别测试所得热塑性纤维素基共聚物的熔融温度和分解温度，实验结果表明，所得热塑性纤维素基共聚物的熔点为184℃，热分解温度为362℃。

将100g干燥的本实施例制得的热塑性纤维素基共聚物与20g热稳定剂-马来酸酐双十四醇酯混合均匀，在220℃下利用双螺杆挤出机熔融挤出制成圆形截面的初生纤维，初生纤维经165℃的第一拉伸辊和150℃的第二拉伸辊后，在150℃干燥定型得到成品的纤维素纤维。

测试表明：采用单纤强力仪测试所得纤维的力学性能，纤度为2.6dtex，拉伸断裂强度为2.7cN/dtex，断裂伸长为35％。

实施例8

一种热塑性纤维素基共聚物的制备方法，包括如下步骤：

1)将棉花在真空干燥箱中50℃下干燥12h，取一定量干燥后的棉花溶解于1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐离子液体中，棉花的浓度为13wt％，95℃下机械搅拌直至成为均一体系，得到纤维素溶液；

2)制备第二单体

在装有温度计、回流冷凝管、搅拌器、分水器的500mL三口烧瓶，加入聚乙二醇正五十烷基醚(HO(CH₂CH₂O)₁₀C₅₀H₁₀₁)、溶剂甲苯、催化剂对甲苯磺酸和阻聚剂对苯二酚，其中，HO(CH₂CH₂O)₁₀C₅₀H₁₀₁在甲苯中的浓度为70wt％，对苯二酚的质量为HO(CH₂CH₂O)₁₀C₅₀H₁₀₁质量的1％，对甲苯磺酸的用量为HO(CH₂CH₂O)₁₀C₅₀H₁₀₁质量的9％；加热到60℃使固体全部溶解，再加入甲基丙烯酸，甲基丙烯酸与聚乙二醇正五十烷基醚的摩尔比为4:1，继续升温至125℃，恒温反应4h，酯化反应完成。将反应混合液倒入蒸馏瓶中，经减压蒸馏除去未反应的甲基丙烯酸和溶剂，将粗产物倒入分液漏斗中，用5wt％的NaOH溶液中和洗涤，以除去催化剂和阻聚剂，直到水层无色为止，再用大量的去离子水反复洗涤至中性，用无水CaCl₂干燥24h，得到甲基丙烯酸单聚乙二醇正五十烷基醚酯，作为第二单体，酯化率为98％；

3)向安装有冷凝器和强力电动搅拌机的容器中加入N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)，通氮气30min，去除DMAc中溶解的空气；然后向反应容器中加入链转移剂-十二烷基硫醇和引发剂-偶氮二异丁腈，再向其中加入步骤1)得到的纤维素溶液和第二单体-甲基丙烯酸单聚乙二醇正五十烷基醚酯的混合物，其中纤维素溶液中棉花含葡萄糖单元环与甲基丙烯酸单聚乙二醇正五十烷基醚酯的投料摩尔比为1:3.5，十二烷基硫醇的添加量为纤维素溶液中的棉花含葡萄糖单元环与甲基丙烯酸单聚乙二醇正五十烷基醚酯的摩尔量之和的5.0mol％，偶氮二 异丁腈的添加量为纤维素溶液中的棉花含葡萄糖单元环与甲基丙烯酸单聚乙二醇正五十烷基醚酯的摩尔量之和的15.7mol％；控制反应温度为80℃，开动搅拌，反应5h得到反应混合物；将所述反应混合物在去离子水中反复洗涤沉淀2～3次，去掉溶剂DMAc，而后经氯仿洗涤，除去甲基丙烯酸单聚乙二醇正五十烷基醚酯均聚物及未反应的甲基丙烯酸单聚乙二醇正五十烷基醚酯，然后真空干燥至恒重，得到所述热塑性纤维素基共聚物。

采用差示扫描量热仪和热重分析仪测试分别测试所得热塑性纤维素基共聚物的熔融温度和分解温度，实验结果表明，所得热塑性纤维素基共聚物的熔点为185℃，热分解温度为357℃。

将本实施例制得的热塑性纤维素基共聚物充分干燥后，在220℃下利用双螺杆挤出机熔融挤出制成初生纤维，经温度为135℃的第一拉伸辊和温度为118℃的第二拉伸辊后，在150℃干燥定型得到成品纤维素纤维。

测试表明：采用单纤强力仪测试所得纤维的力学性能，纤度为2.3dtex，拉伸断裂强度为3.1cN/dtex，断裂伸长为32％。

实施例9

一种热塑性纤维素基共聚物的制备方法，包括如下步骤：

1)将纤维素滤纸粉碎后，在真空干燥箱中55℃下干燥12h，取一定量干燥后的纤维素滤纸溶解于1-甲基-3-乙基咪唑磷酸盐离子液体中，纤维素的浓度为14wt％，95℃下机械搅拌直至成为均一体系，得到纤维素溶液；

2)制备第二单体

在装有温度计，冷凝管和搅拌器的1000ml三口烧瓶中加入计量好的聚乙二醇正十八烷基醚(HO(CH₂CH₂O)₂₀C₁₈H₃₇(AEA)、甲苯、阻聚剂对苯二酚，AEA在甲苯中的浓度为80wt％，对苯二酚的用量为AEA质量的8％，升温到60℃， 待AEA和对苯二酚搅拌均匀后，再依次加入乙基丙烯酸和催化剂对甲苯磺酸，乙基丙烯酸与AEA的摩尔比为2:1，对甲苯磺酸的用量为AEA质量的2％，搅拌，继续升温到110℃，反应5h后，再升温到140℃且不再有水生成，反应结束，待反应体系的温度降到90℃时，进行减压蒸馏，除去未反应的乙基丙烯酸和水，催化剂和阻聚剂以无色晶体析出，分离，得到棕黄透明的液体作为粗产品。将粗产品用占其质量5％的Na₂CO₃溶液调到中性，然后用饱和的NaCl溶液洗涤，再用150ml乙醚萃取，分离有机层，过滤，在低温下减压真空干燥24h，得到纯的乙基丙烯酸单聚乙二醇正十八烷基醚酯，作为第二单体。

3)向安装有冷凝器和强力电动搅拌机的容器中加入N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)，通氮气30min去除DMAc中溶解的空气；然后向反应容器中加入链转移剂-n-辛基硫醇和引发剂-偶氮二异庚腈，再向其中分6次加入步骤1)得到的纤维素溶液和第二单体-乙基丙烯酸单聚乙二醇正十八烷基醚酯，其中，纤维素溶液中的投料摩尔比为1:4.8；n-辛基硫醇的添加量为纤维素滤纸含葡萄糖单元环与乙基丙烯酸单聚乙二醇正十八烷基醚酯的摩尔量之和的2.5mol％；偶氮二异庚腈的添加量为纤维素滤纸含葡萄糖单元环与乙基丙烯酸单聚乙二醇正十八烷基醚酯的摩尔量之和的9.6mol％；控制反应温度为85℃，开动搅拌，反应18h得到反应混合物；将所述反应混合物在去离子水中反复洗涤沉淀2～3次，去掉溶剂DMAc，而后经氯仿洗涤，除去乙基丙烯酸单聚乙二醇正十八烷基醚酯均聚物及未反应的乙基丙烯酸单聚乙二醇正十八烷基醚酯，然后真空干燥至恒重，得到所述热塑性纤维素基共聚物。

采用差示扫描量热仪和热重分析仪测试分别测试所得热塑性纤维素基共聚物的熔融温度和分解温度，实验结果表明，所得热塑性纤维素基共聚物的熔点为187℃，热分解温度为349℃。

将100g干燥的本实施例制得的热塑性纤维素基共聚物与15g热稳定剂亚磷酸正三苯酯(TPP)混合均匀，在220℃下利用双螺杆挤出机熔融挤出制成初生纤维，经温度为135℃的第一拉伸辊和温度为118℃的第二拉伸辊后，120℃干燥定型，即可得到成品的纤维素纤维。

测试表明：采用单纤强力仪测试所得纤维的力学性能，纤度为2.4dtex，拉伸断裂强度为2.0cN/dtex，断裂伸长为33％。

实施例10

一种热塑性纤维素基共聚物的制备方法，包括如下步骤：

1)将微晶纤维素在真空干燥箱中30℃下干燥24h，取一定量干燥后的微晶纤维素溶解于1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐离子液体中，微晶纤维素的浓度为7.5wt％，55℃下机械搅拌直至成为均一体系，得到纤维素溶液；

2)制备第二单体

在装有温度计，冷凝管和搅拌器的1000ml三颈烧瓶中加入计量好的聚乙二醇正二十四烷基醚(HO(CH₂CH₂O)₆₀C₂₄H₄₉)、苯、阻聚剂对苯二酚，其中，HO(CH₂CH₂O)₆₀C₂₄H₄₉在苯中的浓度为50wt％，对苯二酚的用量为HO(CH₂CH₂O)₆₀C₂₄H₄₉质量的5％，升温到65℃，待搅拌均匀后，再依次加入马来酸和催化剂对甲苯磺酸，其中，对甲苯磺酸的用量为HO(CH₂CH₂O)₆₀C₂₄H₄₉质量的5％，马来酸和HO(CH₂CH₂O)₆₀C₂₄H₄₉的摩尔比为1:3，搅拌，继续升温到120℃，反应5h后，再升温到140℃且不再有水生成，反应结束，待反应体系的温度降到90℃时，进行减压蒸馏，除去未反应的马来酸和水，催化剂和阻聚剂以无色晶体析出，分离，得到棕黄透明的液体为粗产品。将粗产品用其质量5％的Na₂CO₃溶液调到中性，然后用饱和的NaCl溶液洗涤，再用150ml乙醚萃取，分离有机层，过滤，在低温下减压真空干燥24h，得到纯的马来酸双聚 乙二醇正二十四烷基醚酯，作为第二单体；

3)向安装有冷凝器和强力电动搅拌机的容器中加入1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐，通氮气30min，去除其中溶解的空气；然后向反应容器中加入链转移剂-n-辛基硫醇和引发剂-偶氮二异庚腈，再分5次向其中加入步骤1)得到的纤维素溶液和第二单体-马来酸双聚乙二醇正二十四烷基醚酯的混合物，其中微晶纤维素的葡萄糖单元环与马来酸双聚乙二醇正二十四烷基醚酯的投料摩尔比为1:6；n-辛基硫醇的添加量为微晶纤维素的葡萄糖单元环与马来酸双聚乙二醇正二十四烷基醚酯的摩尔量之和的3.2mol％；偶氮二异庚腈的添加量为微晶纤维素的葡萄糖单元环与马来酸双聚乙二醇正二十四烷基醚酯的摩尔量之和的11.6mol％；控制反应温度为80℃，开动搅拌，反应15h得到反应混合物；将所述反应混合物在去离子水中反复洗涤沉淀2～3次，去掉溶剂1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐，而后经甲苯洗涤，除去马来酸双聚乙二醇正二十四烷基醚酯均聚物及未反应的马来酸双聚乙二醇正二十四烷基醚酯，然后真空干燥至恒重，得到所述热塑性纤维素基共聚物。

采用差示扫描量热仪和热重分析仪测试分别测试所得热塑性纤维素基共聚物的熔融温度和分解温度，实验结果表明，所得热塑性纤维素基共聚物的熔点为191℃，热分解温度为335℃。

将本实施例制得的热塑性纤维素基共聚物加入到双螺杆挤出机中熔融挤出，各段温度分别为：90℃、140℃、180℃、205℃。排出的物料在200℃吹塑，经冷却、保温、剖分、消除静电、收卷等工序后，即得本发明的纤维素薄膜。

测试表明：采用薄膜抗拉强度仪测试所得薄膜的力学性能，拉伸强度为38.5MPa,拉伸率为270％。

Claims (10)

1.一种热塑性纤维素基共聚物的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

1)将纤维素干燥后，在65～95℃、搅拌条件下充分溶解于离子液体、多聚甲醛/二甲基亚砜或氯化锂/N,N-二甲基甲酰胺中得到纤维素溶液，该纤维素溶液的浓度为5～15wt％；

2)采用含有不饱和双键的羧酸单体、含有不饱和双键的酯类单体或含有不饱和双键和酰氯基团的单体与聚乙二醇正烷基醚在存在阻聚剂的条件下反应，制得第二单体，其中所述阻聚剂的质量为所述聚乙二醇正烷基醚质量的0.05～8％；

3)向装有冷凝器和搅拌器的反应容器中加入溶剂I，除去其中溶解的空气，然后向反应容器中加入链转移剂和引发剂，再加入所述第二单体与步骤1)得到的纤维素溶液的混合物，在50～90℃、搅拌条件下反应4～24h得到反应混合物；将所述反应混合物在去离子水中沉淀，用去离子水反复洗涤沉淀物，去除残留的溶剂I；而后再经溶剂II洗涤，除去第二单体的均聚物和未反应的第二单体，最后进行真空干燥，得到所述热塑性纤维素基共聚物；

其中：所述第二单体与纤维素溶液中的纤维素含有的葡萄糖单元环的摩尔比为：1～6:1；

所述链转移剂的添加量为所述第二单体和纤维素中葡萄糖单元环的摩尔量之和的0.05～5.0mol％；

所述引发剂的添加量为所述第二单体和纤维素中葡萄糖单元环的摩尔量之和的0.1～20.0mol％；

所述纤维素为微晶纤维素、棉浆粕、棉短绒、棉花、木浆粕、竹浆粕、纤维素滤纸或脱脂棉；

所述溶剂I为N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜或步骤1)所述离子液体中的任意一种；所述溶剂II为第二单体的均聚物和未反应第二单体的共溶剂。

2.如权利要求1所述热塑性纤维素基共聚物的制备方法，其特征在于：步骤2)制备第二单体选用的含有不饱和双键的羧酸单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、乙基丙烯酸、顺丁烯二酸、2,3-二甲基-马来酸、2,3-二乙基-马来酸；含有不饱和双键的酯类单体为丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、乙基丙烯酸甲酯、马来酸二甲酯、2,3-二甲基-马来酸二甲酯、2,3-二乙基-马来酸二甲酯；含有不饱和双键和酰氯基团的单体为丙烯酰氯、甲基丙烯酰氯、乙基丙烯酰氯、顺丁烯二酰氯、2,3-二甲基-马来酸二酰氯、2,3-二乙基-马来酸二酰氯。

3.如权利要求1所述热塑性纤维素基共聚物的制备方法，其特征在于：所述链转移剂为十二烷基硫醇、n-辛基硫醇、β-硫基乙醇和异丙醇中的任意一种。

4.如权利要求1所述热塑性纤维素基共聚物的制备方法，其特征在于：所述引发剂为过氧化苯甲酰、过氧化二异丙苯、过氧化二特丁基、过氧化氢对孟烷、过氧化十二酰、过氧化二碳酸二异丙酯、偶氮二异丁氰和偶氮二异庚氰中的任意一种。

5.如权利要求1所述热塑性纤维素基共聚物的制备方法，其特征在于：所述阻聚剂为对苯二酚、氯化亚铜、氯化铁或叔丁基对苯二酚。

6.如权利要求1所述热塑性纤维素基共聚物的制备方法，其特征在于：步骤1)所述多聚甲醛/二甲基亚砜中多聚甲醛与二甲基亚砜的质量比为1:8～12；所述氯化锂/N,N-二甲基甲酰胺中氯化锂与N,N-二甲基甲酰胺的质量比为1:8～12。

7.如权利要求1所述热塑性纤维素基共聚物的制备方法，其特征在于：步骤1)所述离子液体为咪唑类离子液体。

8.如权利要求7所述热塑性纤维素基共聚物的制备方法，其特征在于：所述咪唑类离子液体为1-甲基-3-乙基咪唑磷酸盐、1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐、1-丁基-3-甲基-咪唑氯盐或1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐。

9.如权利要求1所述热塑性纤维素基共聚物的制备方法，其特征在于：所述溶剂II为甲酸、甲醇、四氢呋喃、二氯甲烷、丙酮、氯仿、甲苯、二甲苯和苯中的任意一种。

10.利用权利要求1制得的热塑性纤维素基共聚物制备纤维或者薄膜的方法，其特征在于包含如下步骤：

①将权利要求1制得的热塑性纤维素基共聚物干燥后，与占其质量0～40％的热稳定剂混合均匀得到原料；

②将所述原料进行熔融挤出纺丝或吹膜，即得到能降解的纤维素纤维或薄膜，其中熔融加工温度介于步骤①选用的热塑性纤维素基共聚物的熔点以上5～30℃和分解温度以下5～30℃之间。