CN110964134A - 一种聚乙烯醇植酸酯的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种聚乙烯醇植酸酯的制备方法，包括如下步骤：将聚乙烯醇固体颗粒、尿素、双氰胺和二甲基亚砜加入到三口烧瓶中，并搭建冷凝装置和分液装置，加热搅拌至完全溶解后逐滴加入植酸溶液和甲苯，反应一段时间后，甲苯和水的混合物从分液装置中流出；反应结束后，将三口烧瓶中的上清液部分逐滴滴入无水乙醇中，收集沉淀，并用无水乙醇和丙酮洗涤直至滤液pH呈中性，将沉淀真空干燥得到聚乙烯醇植酸酯；本发明涉及一种聚乙烯醇和植酸修饰改性的方法，丰富了植酸的应用；本发明涉及一种通过酯化反应制备聚乙烯醇植酸酯的方法，尿素作为催化剂，双氰胺作为脱水剂，甲苯作为带水剂，此方法相比其他酯化反应具有更高的酯化度。

Description

一种聚乙烯醇植酸酯的制备方法
技术领域
本发明涉及一种功能水凝胶领域，尤其涉及一种聚乙烯醇植酸酯的制备方法。
背景技术
聚乙烯醇是一种含有大量亲水性羟基的线性结构高分子聚合物，具有较好的成膜性，热稳定性，较强的表面活性，优异的机械强度，并且成本低廉，来源广泛，无生物毒性，是制备水凝胶得理想材料。但是，单一的聚乙烯醇水凝胶由于其功能性的缺乏限制了它在功能水凝胶领域的应用，通过化学修饰改性的方法合成聚乙烯醇衍生物是一种目前普遍采用的策略。
植酸，学名叫肌醇六磷酸，是从植物种籽中提取的一种天然有机磷酸类化合物，每个植酸分子上含有六个磷酸基团，在水中可电离出大量酸质子。由于植酸具有较强的螯合金属的能力和抗氧化能力，其已经被广泛应用于食品、饮料、饲料、酿造、和制药领域。近年来，将植酸作为一种酸掺杂剂用于制备导电聚苯胺复合材料已经有所报道，也有研究者利用植酸丰富的氢键给受体结构制备了性能可调的导电水凝胶。但是，上述研究都是基于植酸小分子的作用，如果能将植酸修饰在聚合物链进行改性将进一步提高植酸的应用价值。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有植酸分子难以修饰改性的缺点，并且利用植酸与金属离子的强配位能力而提供一种聚乙烯醇植酸酯的制备方法。
本发明的目的是这样实现的：
一种聚乙烯醇植酸酯的制备方法，包括如下步骤：
步骤一：将聚乙烯醇固体颗粒、尿素、双氰胺和二甲基亚砜加入到三口烧瓶中，并搭建冷凝装置和分液装置，加热搅拌至完全溶解后逐滴加入植酸溶液和甲苯，反应一段时间后，甲苯和水的混合物从分液装置中流出；
步骤二：反应结束后，将三口烧瓶中的上清液部分逐滴滴入无水乙醇中，收集沉淀，并用无水乙醇和丙酮洗涤直至滤液pH呈中性，将沉淀真空干燥得到聚乙烯醇植酸酯。
本发明还包括这样一些特征：
所述步骤一中聚乙烯醇的醇解度为60～99％、植酸溶液的质量分数为20-80％、尿素的添加量为0.1g～5g、聚乙烯醇固体颗粒的添加量为3g、双氰胺的添加量为0.1g～3g、所述加热温度为100～120℃；
所述步骤一中植酸溶液的添加量为1～15mL、甲苯的添加量为0.1～2mL、所述反应时间为1～3h；
所述步骤二中沉淀真空烘干温度为25～70℃、沉淀真空烘干时间为48h。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明涉及一种聚乙烯醇和植酸修饰改性的方法，丰富了植酸的应用；
本发明涉及一种通过酯化反应制备聚乙烯醇植酸酯的方法，尿素作为催化剂，双氰胺作为脱水剂，甲苯作为带水剂。此方法相比其他酯化反应具有更高的酯化度；
本发明制备的聚乙烯醇植酸酯分子链上的植酸基团为一种天然的多齿配体。当植酸上的磷酸基团部分反应成磷酸根离子状态时，植酸具有更高的电负性，其配位能力大大提高，将可与大多数二价，三价金属离子形成配位键。
附图说明
图1是根据本发明制备聚乙烯醇植酸酯的反应机理图；
图2是根据本发明的实施例2制备的聚乙烯醇植酸酯在无水乙醇中沉淀的实物图。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
针对上述存在的不足，为解决现有植酸分子难以修饰改性的缺点，并且利用植酸与金属离子的强配位能力。本发明提供一种聚乙烯醇植酸酯及金属离子配位水凝胶制备方法
聚乙烯醇植酸酯是通过聚乙烯醇聚合物链上的羟基和植酸分子上的磷酸基团之间的酯化反应制备，其中二甲基亚砜(DMSO)为溶剂，尿素为催化剂。体系中的水会抑制酯化反应的正向进行，所以需加入双氰胺作为脱水剂，甲苯作为带水剂
聚乙烯醇植酸酯可以通过以下技术方案来实现：
一种聚乙烯醇植酸酯的制备方法，其制备步骤如下：
步骤1，将3g聚乙烯醇固体颗粒，一定量的尿素，双氰胺和150mL二甲基亚砜(DMSO)加入到三口烧瓶中，并搭建冷凝装置和分液装置。加热搅拌至完全溶解后逐滴加入一定量的植酸溶液和甲苯。反应一段时间后，甲苯和水的混合物从分液装置中流出。
步骤2，反应结束后，将三口烧瓶中的上清液部分逐滴滴入无水乙醇中，收集沉淀，并用无水乙醇和丙酮多次洗涤直至滤液pH呈中性；将沉淀真空干燥48h。
所述制备聚乙烯醇植酸酯的配方及操作方法如下：
步骤1中聚乙烯醇的醇解度为60～99％。
步骤1中植酸溶液的质量分数为20-80％。
步骤1中尿素的添加量为0.1g～5g。
步骤1中双氰胺的添加量为0.1g～3g。
步骤1中加热温度为100～120℃。
步骤1中植酸溶液的添加量为1～15mL。
步骤1中甲苯的添加量为0.1～2mL。
步骤1中反应时间为1～3h。
步骤2中沉淀真空烘干温度为25～70℃。
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述实施例。
实施例1：
按重量份数计，将3g聚乙烯醇固体颗粒，0.36g尿素，0.14g双氰胺和150mL二甲基亚砜(DMSO)加入到三口烧瓶中，并搭建冷凝装置和氮气保护装置。在110℃加热搅拌至完全溶解后加入1mL质量分数50％的植酸溶液和0.1mL甲苯；
反应结束后，将三口烧瓶中的上清液部分逐滴滴入无水乙醇中，收集沉淀，并用无水乙醇和丙酮多次洗涤直至滤液pH呈中性；将沉淀在60℃真空干燥48h。
实施例2：
按重量份数计，将3g聚乙烯醇固体颗粒，1.78g尿素，0.71g双氰胺和150mL二甲基亚砜(DMSO)加入到三口烧瓶中，并搭建冷凝装置和氮气保护装置。在110℃加热搅拌至完全溶解后加入5mL质量分数50％的植酸溶液和0.5mL甲苯；
反应结束后，将三口烧瓶中的上清液部分逐滴滴入无水乙醇中，收集沉淀，并用无水乙醇和丙酮多次洗涤直至滤液pH呈中性；将沉淀在60℃真空干燥48h。
实施例3：
按重量份数计，将3g聚乙烯醇固体颗粒，3.57g尿素，1.42g双氰胺和150mL二甲基亚砜(DMSO)加入到三口烧瓶中，并搭建冷凝装置和氮气保护装置。在110℃加热搅拌至完全溶解后加入10mL质量分数50％的植酸溶液和1mL甲苯；
反应结束后，将三口烧瓶中的上清液部分逐滴滴入无水乙醇中，收集沉淀，并用无水乙醇和丙酮多次洗涤直至滤液pH呈中性；将沉淀在60℃真空干燥48h。
实施例4：
按重量份数计，将3g聚乙烯醇固体颗粒，5.38g尿素，2.14g双氰胺和150mL二甲基亚砜(DMSO)加入到三口烧瓶中，并搭建冷凝装置和氮气保护装置。在110℃加热搅拌至完全溶解后加入15mL质量分数50％的植酸溶液和1.5mL甲苯；
反应结束后，将三口烧瓶中的上清液部分逐滴滴入无水乙醇中，收集沉淀，并用无水乙醇和丙酮多次洗涤直至滤液pH呈中性；将沉淀在60℃真空干燥48h。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。
熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种聚乙烯醇植酸酯的制备方法，其特征是，包括如下步骤：
步骤一：将聚乙烯醇固体颗粒、尿素、双氰胺和二甲基亚砜加入到三口烧瓶中，并搭建冷凝装置和分液装置，加热搅拌至完全溶解后逐滴加入植酸溶液和甲苯，反应一段时间后，甲苯和水的混合物从分液装置中流出；
步骤二：反应结束后，将三口烧瓶中的上清液部分逐滴滴入无水乙醇中，收集沉淀，并用无水乙醇和丙酮洗涤直至滤液pH呈中性，将沉淀真空干燥得到聚乙烯醇植酸酯。
2.根据权利要求1所述的聚乙烯醇植酸酯的制备方法，其特征是，所述步骤一中聚乙烯醇的醇解度为60～99％、植酸溶液的质量分数为20-80％、尿素的添加量为0.1g～5g、聚乙烯醇固体颗粒的添加量为3g、双氰胺的添加量为0.1g～3g、所述加热温度为100～120℃。
3.根据权利要求1或2所述的聚乙烯醇植酸酯的制备方法，其特征是，所述步骤一中植酸溶液的添加量为1～15mL、甲苯的添加量为0.1～2mL、所述反应一段时间为1～3h。
4.根据权利要求1或2所述的聚乙烯醇植酸酯的制备方法，其特征是，所述步骤二中沉淀真空烘干温度为25～70℃、沉淀真空烘干时间为48h。
5.根据权利要求3所述的聚乙烯醇植酸酯的制备方法，其特征是，所述步骤二中沉淀真空烘干温度为25～70℃、沉淀真空烘干时间为48h。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112961253A (zh) * 2021-02-20 2021-06-15 南通纺织丝绸产业技术研究院 一种植酸对微晶纤维素阻燃改性的方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS49108399A (zh) * 1973-02-22 1974-10-15
CN103756599A (zh) * 2013-12-24 2014-04-30 上海邦中高分子材料有限公司 一种耐高温高粘接力粘接树脂
CN109048122A (zh) * 2018-08-17 2018-12-21 佛山朝鸿新材料科技有限公司 一种高活性免洗助焊剂材料的制备方法
CN109265572A (zh) * 2018-09-21 2019-01-25 湖南大学 一种磷酸化多羟基高分子化合物及其合成方法
CN110467735A (zh) * 2019-06-20 2019-11-19 哈尔滨工程大学 一种水凝胶及其制备方法和含水凝胶的制品

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS49108399A (zh) * 1973-02-22 1974-10-15
CN103756599A (zh) * 2013-12-24 2014-04-30 上海邦中高分子材料有限公司 一种耐高温高粘接力粘接树脂
CN109048122A (zh) * 2018-08-17 2018-12-21 佛山朝鸿新材料科技有限公司 一种高活性免洗助焊剂材料的制备方法
CN109265572A (zh) * 2018-09-21 2019-01-25 湖南大学 一种磷酸化多羟基高分子化合物及其合成方法
CN110467735A (zh) * 2019-06-20 2019-11-19 哈尔滨工程大学 一种水凝胶及其制备方法和含水凝胶的制品

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JIHUI LI等: "Ultrasonic-assisted synthesis of polyvinyl alcohol/phytic acid polymer film and its thermal stability, mechanical properties and surface resistivity", 《ULTRASONICS - SONOCHEMISTRY》 *
SHUAI ZHANG等: "One-Step Preparation of a Highly Stretchable, Conductive, and Transparent Poly(vinyl alcohol)−Phytic Acid Hydrogel for Casual Writing Circuits", 《ACS APPL. MATER. INTERFACES 》 *
YONGSHEN LI等: "A scalable ultrasonic-assisted and foaming combination method preparation polyvinyl alcohol/phytic acid polymer sponge with thermal stability and conductive capability", 《ULTRASONICS - SONOCHEMISTRY》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112961253A (zh) * 2021-02-20 2021-06-15 南通纺织丝绸产业技术研究院 一种植酸对微晶纤维素阻燃改性的方法
CN112961253B (zh) * 2021-02-20 2022-11-22 南通纺织丝绸产业技术研究院 一种植酸对微晶纤维素阻燃改性的方法

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