專利名稱：一種微晶纖維素的酯化改性方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種對微晶纖維素的酯化改性方法，涉及用酯化劑與微晶纖維素表面的羥基反應(yīng)，屬于固體材料改性方法技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
微晶纖維素(Microcrystalline cellulose, MCC)是天然纖維素經(jīng)酸水解至極限聚合度的產(chǎn)物，其顏色為白色或近白色，無臭、無味，顆粒大小一般約2 80 μ m，具有密度小、模量高、可再生、可降解、來源廣泛等優(yōu)點(diǎn)，可以作為復(fù)合材料的增強(qiáng)劑改善材料的性能。但是，由于微晶纖維素表面含有大量羥基，纖維素顆粒之間很容易通過氫鍵的相互作用發(fā)生團(tuán)聚，團(tuán)聚后的纖維素顆粒很難用物理方法將其分散開，而且在非極性溶劑中，纖維素顆粒的分散性很差。這就使得微晶纖維素作為復(fù)合材料增強(qiáng)劑時(shí)，只能添加在通過水溶液 制備的復(fù)合材料中，限制了其在需要有機(jī)溶劑制備的高分子復(fù)合材料中的應(yīng)用。此外，親水性的微晶纖維素與疏水性高分子或非極性樹脂相容性差，如果將微晶纖維素作為增強(qiáng)相制備復(fù)合材料，不但微晶纖維素在基體中難于分散，而且由于微晶纖維素與基體之間的結(jié)合強(qiáng)度不高，界面?zhèn)鬟f應(yīng)力的能力有限，導(dǎo)致其增強(qiáng)相的功能大幅度下降。因此，對微晶纖維素進(jìn)行改性，降低微晶纖維素的親水性和極性或賦予微晶纖維素一定的疏水功能，成為拓展微晶纖維素應(yīng)用范圍的重要手段。目前，文獻(xiàn)中報(bào)道的微晶纖維素的改性方法大體分為兩類，一類是用反應(yīng)試劑與微晶纖維素表面的羥基反應(yīng)；另一類是將一些聚合物接枝到微晶纖維素表面。使用的反應(yīng)試劑包括異氰酸酯、異氰酸苯酯、酸酐和脂肪酸等，用來接枝的聚合物有甲基丙烯酸甲酯、聚已內(nèi)酯和聚苯乙烯等。需要指出的是，這些微晶纖維素的改性方法，絕大多數(shù)是在甲苯、四氫呋喃等毒性較大的有機(jī)溶劑中進(jìn)行的，反應(yīng)條件苛刻，反應(yīng)路線復(fù)雜，工業(yè)化實(shí)施成本高而且難度大。因此，探索易于工業(yè)化實(shí)施的工藝方法，具有重要的應(yīng)用價(jià)值。微晶纖維素表面含有的大量羥基，為其表面改性提供了便利和可能。目前，有關(guān)用脂肪酸類酯化劑改性纖維素的文獻(xiàn)中，沒有直接用脂肪酸和纖維素進(jìn)行反應(yīng)的報(bào)道，都需要先將脂肪酸生成脂肪酸的氯化物，然后再和纖維素進(jìn)行反應(yīng)，或是需要加入催化劑。這不但使得反應(yīng)工藝復(fù)雜，而且與脂肪酸反應(yīng)的亞硫酰二氯是有毒的。本發(fā)明直接用脂肪酸和纖維素反應(yīng)，不需要中間反應(yīng)步驟，也不需要催化劑，通過控制反應(yīng)條件來控制纖維素的酯化程度，不但工藝簡單，生產(chǎn)成本低，而且綠色環(huán)保。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種對微晶纖維素表面酯化處理的方法。選用的酯化劑和采用的工藝方法以易于進(jìn)行工業(yè)化實(shí)施為前提。本發(fā)明提供的方法可以對微晶纖維素的表面極性或親/疏水性進(jìn)行調(diào)節(jié)，以便微晶纖維素在不同極性的溶劑中分散或者與不同極性的高分子材料復(fù)合制備復(fù)合材料。本發(fā)明工藝簡單，不需催化劑，生產(chǎn)成本低，并且綠色環(huán)保。
由于本發(fā)明只對微晶纖維素表面的羥基進(jìn)行適度取代，所以可以實(shí)現(xiàn)在不改變微晶纖維素結(jié)晶結(jié)構(gòu)的前提下，降低微晶纖維素表面極性，提高其疏水性。本發(fā)明的上述目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)用微細(xì)化設(shè)備對微晶纖維素進(jìn)行微細(xì)化處理，并與酯化劑溶液混合，通過加熱使酯化劑與微晶纖維素表面的羥基反應(yīng)，在微晶纖維素表面引入疏水性基團(tuán)，調(diào)節(jié)微晶纖維素的表面極性，該方法包括以下步驟(I)微晶纖維素的微細(xì)化處理將微晶纖維素和水按I : 5 I : 50的質(zhì)量比混合，用微細(xì)化設(shè)備進(jìn)行微細(xì)化處理，得到微細(xì)化處理的微晶纖維素，微細(xì)化設(shè)備的轉(zhuǎn)速為100 10000轉(zhuǎn)/分鐘，微細(xì)化處理時(shí)間為O. 5 10小時(shí)；(2)酯化反應(yīng)將微細(xì)化處理的微晶纖維素與質(zhì)量濃度為O. 5 20%酯化劑溶液按I : I I : 15的質(zhì)量比混合，在90 150°C的溫度條件下，反應(yīng)O. 25 8小時(shí)，完成酯化反應(yīng)； (3)洗滌干燥用無水乙醇對完成酯化反應(yīng)后的微晶纖維素進(jìn)行離心洗滌，并在室溫下干燥，得到酯化改性的微晶纖維素。所述的微晶纖維素微細(xì)化的設(shè)備為剪切乳化機(jī)、膠體磨或球磨機(jī)。所述酯化劑為月桂酸、豆蘧酸、棕櫚酸、硬脂酸、油酸、亞油酸、花生油、葵花籽油、大豆油、玉米油、棉籽油、芝麻油、亞麻籽油、橄欖油或棕櫚油。所述的酯化劑溶液的溶劑為乙醇或丙酮。本發(fā)明的效果酯化改性后的微晶纖維素表面極性降低，疏水性提高，有效地抑制了微晶纖維素因?yàn)闅滏I作用而發(fā)生的團(tuán)聚現(xiàn)象，可以在極性極低的有機(jī)溶劑中，如二氯甲烷、甲苯和四氯化碳等，均勻穩(wěn)定地分散。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定的范圍。實(shí)施例I :將2g微晶纖維素和IOOmL水混合，用剪切乳化機(jī)進(jìn)行微細(xì)化處理。剪切乳化機(jī)的轉(zhuǎn)速為10000轉(zhuǎn)/分鐘，微細(xì)化處理時(shí)間為30分鐘。然后用無水乙醇離心洗滌，干燥得到微細(xì)化處理的微晶纖維素。將微細(xì)化處理后的微晶纖維素與質(zhì)量濃度為O. 5%的大豆油乙醇溶液按I : I的質(zhì)量比混合，在150°C反應(yīng)15分鐘，然后用無水乙醇離心洗滌并室溫晾干。得到酯化改性微晶纖維素。實(shí)施例2 同實(shí)施例1，將微細(xì)化處理后的微晶纖維素與質(zhì)量濃度為20%的大豆油丙酮溶液按I : 15的質(zhì)量比混合，在90°C反應(yīng)8小時(shí)，然后用無水乙醇離心洗滌并室溫晾干。得到酯化改性微晶纖維素。實(shí)施例3
同實(shí)施例1，將微細(xì)化處理后的微晶纖維素與質(zhì)量濃度為10%的月桂酸乙醇溶液按I : 3的質(zhì)量比混合，在130°C反應(yīng)150分鐘，然后用無水乙醇離心洗滌并室溫晾干。得到酯化改性微晶纖維素。實(shí)施例4 同實(shí)施例1，將微細(xì)化處理后的微晶纖維素與質(zhì)量濃度為15%的月桂酸丙酮溶液按I : 10的質(zhì)量比混合，在120°C反應(yīng)200分鐘，然后用無水乙醇離心洗滌并室溫晾干。得到酯化改性微晶纖維素。實(shí)施例5 同實(shí)施例1，將微細(xì)化處理后的微晶纖維素與質(zhì)量濃度為I %的豆蘧酸乙醇溶液按I : 2的質(zhì)量比混合，在130°C反應(yīng)200分鐘，然后用無水乙醇離心洗滌并室溫晾干。得到酯化改性微晶纖維素。 實(shí)施例6 將Sg微晶纖維素和40mL水混合，用剪切乳化機(jī)進(jìn)行微細(xì)化處理。剪切乳化機(jī)的轉(zhuǎn)速為100轉(zhuǎn)/分鐘，微細(xì)化處理時(shí)間為10小時(shí)。然后用無水乙醇離心洗滌，干燥得到微細(xì)化處理的微晶纖維素。將微細(xì)化處理后的微晶纖維素與質(zhì)量濃度為2%的豆蘧酸丙酮溶液按I : 8質(zhì)量比混合，在110°c反應(yīng)150分鐘，然后用無水乙醇離心洗滌并室溫晾干。得到酯化改性微晶纖維素。實(shí)施例7:同實(shí)施例6，將微細(xì)化處理后的微晶纖維素與質(zhì)量濃度為10%棕櫚酸乙醇溶液按I 10質(zhì)量比混合，在110°C反應(yīng)120分鐘，然后用無水乙醇離心洗滌并室溫晾干。得到酯化改性微晶纖維素。實(shí)施例8 同實(shí)施例6，將微細(xì)化處理后的微晶纖維素與質(zhì)量濃度為5%棕櫚酸丙酮溶液按I 3質(zhì)量比混合，在100°C反應(yīng)150分鐘。然后用無水乙醇離心洗滌并室溫晾干。得到酯化改性微晶纖維素。實(shí)施例9 同實(shí)施例6，將微細(xì)化處理后的微晶纖維素與質(zhì)量濃度為2%的硬脂酸乙醇溶液按I : 5質(zhì)量比混合，在90°C反應(yīng)300分鐘，然后用無水乙醇離心洗滌并室溫晾干。得到酯化改性微晶纖維素。實(shí)施例10 同實(shí)施例6，將微細(xì)化處理后的微晶纖維素與質(zhì)量濃度為6%的硬脂酸丙酮溶液按I : 6質(zhì)量比混合，在140°C反應(yīng)100分鐘，然后用無水乙醇離心洗滌并室溫晾干。得到酯化改性微晶纖維素。實(shí)施例11 將IOg微晶纖維素和IOOmL水混合，用球磨機(jī)進(jìn)行微細(xì)化處理，磨球100g，轉(zhuǎn)速為300轉(zhuǎn)/分鐘，研磨10小時(shí)。然后用無水乙醇離心洗滌，干燥得到微細(xì)化處理的微晶纖維素。將微細(xì)化處理后的微晶纖維素與質(zhì)量濃度為5%的亞油酸乙醇溶液按I : 6質(zhì)量比混合，在130°C反應(yīng)100分鐘，然后用無水乙醇離心洗滌并室溫晾干。得到酯化改性微晶纖維素。實(shí)施例12 同實(shí)施例11，微細(xì)化處理后的微晶纖維素與質(zhì)量濃度為4%的亞油酸丙酮溶液按I 5質(zhì)量比混合，在150°C反應(yīng)30分鐘，然后用無水乙醇離心洗滌并室溫晾干。得到酯化改性微晶纖維素。實(shí)施例13 同實(shí)施例11，將微細(xì)化處理后的微晶纖維素與質(zhì)量濃度為10%的油酸丙酮溶液按I : 12質(zhì)量比混合，在130°C反應(yīng)100分鐘，然后用無水乙醇離心洗滌并室溫晾干。得到酯化改性微晶纖維素。實(shí)施例14 同實(shí)施例11，將微細(xì)化處理后的微晶纖維素與質(zhì)量濃度為8%的油酸乙醇溶液按I 10質(zhì)量比混合，在110°C反應(yīng)200分鐘，然后用無水乙醇離心洗滌并室溫晾干。得到酯化改性微晶纖維素。實(shí)施例15 同實(shí)施例11，將微細(xì)化處理后的微晶纖維素與質(zhì)量濃度10%的花生油丙酮溶液按I : I質(zhì)量比混合，在150°c反應(yīng)30分鐘，然后用無水乙醇離心洗滌并室溫晾干。得到酯化改性微晶纖維素。實(shí)施例16 將IOg微晶纖維素和IOOmL水混合，用球磨機(jī)進(jìn)行微細(xì)化處理，磨球100g，轉(zhuǎn)速為500轉(zhuǎn)/分鐘，研磨2小時(shí)。然后用無水乙醇離心洗滌，干燥得到微細(xì)化處理的微晶纖維素。將微細(xì)化處理后的微晶纖維素與質(zhì)量濃度為I %的花生油乙醇溶液按I : 3質(zhì)量比混合，在110°c反應(yīng)120分鐘，然后用無水乙醇離心洗滌并室溫晾干。得到酯化改性微晶
纖維素。實(shí)施例17 同實(shí)施例16，將微細(xì)化處理后的微晶纖維素與質(zhì)量濃度為O. 5%的葵花籽油丙酮溶液按I : 15質(zhì)量比混合，在90°C反應(yīng)480分鐘，然后用無水乙醇離心洗滌并室溫涼干。得到酯化改性微晶纖維素。實(shí)施例18 同實(shí)施例16，將微細(xì)化處理后的微晶纖維素與質(zhì)量濃度為5%的葵花籽油乙醇溶液按I : 8質(zhì)量比混合，在100°C反應(yīng)360分鐘，然后用無水乙醇離心洗滌并室溫晾干。得到酯化改性微晶纖維素。實(shí)施例19 同實(shí)施例16，將微細(xì)化處理后的微晶纖維素與質(zhì)量濃度為20%的芝麻油丙酮溶液按I : 9質(zhì)量比混合，在140°C反應(yīng)200分鐘，然后用無水乙醇離心洗滌并室溫涼干。得到酯化改性微晶纖維素。實(shí)施例20 同實(shí)施例16，將微細(xì)化處理后的微晶纖維素與質(zhì)量濃度為10%的芝麻油乙醇溶液按I : 6質(zhì)量比混合，在130°C反應(yīng)200分鐘，然后用無水乙醇離心洗滌并室溫晾干。得、到酯化改性微晶纖維素。實(shí)施例21:將5g微晶纖維素和IOOmL水混合，用膠體磨進(jìn)行微細(xì)化處理。膠體磨的轉(zhuǎn)速為2900轉(zhuǎn)/分鐘，微細(xì)化處理時(shí)間為480分鐘。然后用無水乙醇離心洗滌，干燥得到微細(xì)化處理的微晶纖維素。將微細(xì)化處理后的微晶纖維素與質(zhì)量濃度為O. 5%的玉米油乙醇溶液按I : 3質(zhì)量比混合，在140°C反應(yīng)200分鐘，然后用無水乙醇離心洗滌并室溫晾干。得到酯化改性微晶纖維素。實(shí)施例22 同實(shí)施例21，將微細(xì)化處理后的微晶纖維素與質(zhì)量濃度10%的玉米油丙酮溶液按I : 14質(zhì)量比混合，在100°C反應(yīng)400分鐘，然后用無水乙醇離心洗滌并室溫晾干。得到 酯化改性微晶纖維素。實(shí)施例23 同實(shí)施例21，將微細(xì)化處理后的微晶纖維素與質(zhì)量濃度為I %的棉籽油乙醇溶液按I : 5質(zhì)量比混合，在100°C反應(yīng)400分鐘，然后用無水乙醇離心洗滌并室溫晾干。得到酯化改性微晶纖維素。實(shí)施例24 同實(shí)施例21，將微細(xì)化處理后的微晶纖維素與質(zhì)量濃度為4%的棉籽油丙酮溶液按I : 10質(zhì)量比混合，在90°C反應(yīng)480分鐘，然后用無水乙醇離心洗滌并室溫晾干。得到酯化改性微晶纖維素。實(shí)施例25 同實(shí)施例21，將微細(xì)化處理后的微晶纖維素與質(zhì)量濃度為12%的亞麻籽油乙醇溶液按I : 15質(zhì)量比混合，在150°C反應(yīng)45分鐘，然后用無水乙醇離心洗滌并室溫晾干。得到酯化改性微晶纖維素。實(shí)施例26 將IOg微晶纖維素和IOOmL水混合，用膠體磨進(jìn)行微細(xì)化處理。膠體磨的轉(zhuǎn)速為2900轉(zhuǎn)/分鐘，微細(xì)化處理時(shí)間為120分鐘。然后用無水乙醇離心洗滌，干燥得到微細(xì)化處
理的微晶纖維素。將微細(xì)化處理后的微晶纖維素與質(zhì)量濃度為16%的亞麻籽油丙酮溶液按I : 12質(zhì)量比混合，在100°C反應(yīng)400分鐘，然后用無水乙醇離心洗滌并室溫晾干。得到酯化改性微晶纖維素。實(shí)施例27 同實(shí)施例26，將微細(xì)化處理后的微晶纖維素與質(zhì)量濃度為10%的橄欖油丙酮溶液按I : 15質(zhì)量比混合，在120°C反應(yīng)300分鐘，然后用無水乙醇離心洗滌并室溫晾干。得到酯化改性微晶纖維素。實(shí)施例28 同實(shí)施例26，將微細(xì)化處理后的微晶纖維素與質(zhì)量濃度為15%的橄欖油乙醇溶液按I : 10質(zhì)量比混合，在130°C反應(yīng)100分鐘，然后用無水乙醇離心洗滌并室溫晾干。得到酯化改性微晶纖維素。
實(shí)施例29 同實(shí)施例26，將微細(xì)化處理后的微晶纖維素與質(zhì)量濃度為I %的棕櫚油丙酮溶液按I : 5質(zhì)量比混合，在150°C反應(yīng)20分鐘，然后用無水乙醇離心洗滌并室溫晾干。得到酯化改性微晶纖維素。實(shí)施例30:同實(shí)施例26，將微細(xì)化處理后的微晶纖維素與質(zhì)量濃度20%的棕櫚油乙醇溶液 按I : 8質(zhì)量比混合，在140°C反應(yīng)50分鐘，然后用無水乙醇離心洗滌并室溫晾干。得到酯化改性微晶纖維素。
權(quán)利要求
1.一種微晶纖維素的酯化改性方法，其特征在于用微細(xì)化設(shè)備對微晶纖維素進(jìn)行微細(xì)化處理，并與酯化劑溶液混合，通過加熱使酯化劑與微晶纖維素表面的羥基反應(yīng)，在微晶纖維素表面引入疏水性基團(tuán)，調(diào)節(jié)微晶纖維素的表面極性，該方法包括以下步驟 (1)微晶纖維素的微細(xì)化處理將微晶纖維素和水按I: 5 I : 50的質(zhì)量比混合，用微細(xì)化設(shè)備進(jìn)行處理，得到微細(xì)化處理的微晶纖維素，微細(xì)化設(shè)備的轉(zhuǎn)速為100 10000轉(zhuǎn)/分鐘，微細(xì)化處理時(shí)間為O. 5 10小時(shí)； (2)酷化反應(yīng)將微細(xì)化處理的微晶纖維素與質(zhì)量濃度為O.5 20%的酯化劑溶液按I : I I : 15的質(zhì)量比混合，在90 150°C的溫度條件下，反應(yīng)O. 25 8小時(shí)，完成酷化反應(yīng)； (3)洗滌干燥用無水こ醇對完成酷化反應(yīng)后的微晶纖維素進(jìn)行離心洗滌，并在室溫下干燥，得到酯化改性的微晶纖維素。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種對微晶纖維素的酯化改性方法，其特征在于，微細(xì)化處理時(shí)所用的微細(xì)化設(shè)備為剪切乳化機(jī)、膠體磨或球磨機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種對微晶纖維素的酯化改性方法，其特征在于，所用的酷化劑為月桂酸、豆蓮酸、棕櫚酸、硬脂酸、油酸、亞油酸、花生油、葵花籽油、大豆油、玉米油、棉籽油、芝麻油、亞麻籽油、橄欖油或棕櫚油。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種對微晶纖維素的酯化改性方法，其特征在干，酯化劑溶液的溶劑為こ醇或丙酮。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至4中的任意一項(xiàng)所述的一種對微晶纖維素的酯化改性方法，其特征在于，將2g微晶纖維素和IOOmL水混合，用剪切乳化機(jī)進(jìn)行微細(xì)化處理，剪切乳化機(jī)的轉(zhuǎn)速為10000轉(zhuǎn)/分鐘，微細(xì)化處理時(shí)間為30分鐘，然后用無水こ醇離心洗滌，干燥得到微細(xì)化處理的微晶纖維素； 將微細(xì)化處理后的微晶纖維素與質(zhì)量濃度為O. 5%的大豆油こ醇溶液按I : I的質(zhì)量比混合，在150°C反應(yīng)15分鐘，然后用無水こ醇離心洗滌并室溫晾干，得到酯化改性微晶纖維素； 將微細(xì)化處理后的微晶纖維素與質(zhì)量濃度為20%的大豆油丙酮溶液按I : 15的質(zhì)量比混合，在90°C反應(yīng)8小時(shí)，然后用無水こ醇離心洗滌并室溫晾干，得到酯化改性微晶纖維素； 將微細(xì)化處理后的微晶纖維素與質(zhì)量濃度為10%的月桂酸こ醇溶液按I : 3的質(zhì)量比混合，在130°C反應(yīng)150分鐘，然后用無水こ醇離心洗滌并室溫晾干，得到酯化改性微晶纖維素； 將微細(xì)化處理后的微晶纖維素與質(zhì)量濃度為15%的月桂酸丙酮溶液按I : 10的質(zhì)量比混合，在120°C反應(yīng)200分鐘，然后用無水こ醇離心洗滌并室溫晾干，得到酯化改性微晶纖維素； 將微細(xì)化處理后的微晶纖維素與質(zhì)量濃度為I %的豆蘧酸こ醇溶液按I : 2的質(zhì)量比混合，在130°C反應(yīng)200分鐘，然后用無水こ醇離心洗滌并室溫晾干，得到酯化改性微晶纖維素。
6.根據(jù)權(quán)利要求I至4中的任意一項(xiàng)所述的一種對微晶纖維素的酯化改性方法，其特征在干，將Sg微晶纖維素和40mL水混合，用剪切乳化機(jī)進(jìn)行微細(xì)化處理，剪切乳化機(jī)的轉(zhuǎn)速為100轉(zhuǎn)/分鐘，微細(xì)化處理時(shí)間為10小時(shí)，然后用無水乙醇離心洗滌，干燥得到微細(xì)化處理的微晶纖維素； 將微細(xì)化處理后的微晶纖維素與質(zhì)量濃度為2%的豆蘧酸丙酮溶液按I:8質(zhì)量比混合，在110°C反應(yīng)150分鐘，然后用無水乙醇離心洗滌并室溫晾干，得到酯化改性微晶纖維素； 將微細(xì)化處理后的微晶纖維素與質(zhì)量濃度為10%棕櫚酸乙醇溶液按I : 10質(zhì)量比混合，在110°c反應(yīng)120分鐘，然后用無水乙醇離心洗滌并室溫晾干，得到酯化改性微晶纖維素； 將微細(xì)化處理后的微晶纖維素與質(zhì)量濃度為5%棕櫚酸丙酮溶液按I : 3質(zhì)量比混合，在100°C反應(yīng)150分鐘，然后用無水乙醇離心洗滌并室溫晾干，得到酯化改性微晶纖維素； 將微細(xì)化處理后的微晶纖維素與質(zhì)量濃度為2%的硬脂酸乙醇溶液按I:5質(zhì)量比混合，在90°C反應(yīng)300分鐘，然后用無水乙醇離心洗滌并室溫晾干，得到酯化改性微晶纖維素； 將微細(xì)化處理后的微晶纖維素與質(zhì)量濃度為6%的硬脂酸丙酮溶液按I:6質(zhì)量比混合，在140°C反應(yīng)100分鐘，然后用無水乙醇離心洗滌并室溫晾干，得到酯化改性微晶纖維素。
7.根據(jù)權(quán)利要求I至4中的任意一項(xiàng)所述的一種對微晶纖維素的酯化改性方法，其特征在于，將IOg微晶纖維素和IOOmL水混合，用球磨機(jī)進(jìn)行微細(xì)化處理，磨球100g，轉(zhuǎn)速為300轉(zhuǎn)/分鐘，研磨10小時(shí)，然后用無水乙醇離心洗滌，干燥得到微細(xì)化處理的微晶纖維素； 將微細(xì)化處理后的微晶纖維素與質(zhì)量濃度為5%的亞油酸乙醇溶液按I:6質(zhì)量比混合，在130°C反應(yīng)100分鐘，然后用無水乙醇離心洗滌并室溫晾干，得到酯化改性微晶纖維素； 將微細(xì)化處理后的微晶纖維素與質(zhì)量濃度為4%的亞油酸丙酮溶液按I:5質(zhì)量比混合，在150°C反應(yīng)30分鐘，然后用無水乙醇離心洗滌并室溫晾干，得到酯化改性微晶纖維素； 將微細(xì)化處理后的微晶纖維素與質(zhì)量濃度為10%的油酸丙酮溶液按I : 12質(zhì)量比混合，在130°C反應(yīng)100分鐘，然后用無水乙醇離心洗滌并室溫晾干，得到酯化改性微晶纖維素； 將微細(xì)化處理后的微晶纖維素與質(zhì)量濃度為8%的油酸乙醇溶液按I : 10質(zhì)量比混合，在110°C反應(yīng)200分鐘，然后用無水乙醇離心洗滌并室溫晾干，得到酯化改性微晶纖維素； 將微細(xì)化處理后的微晶纖維素與質(zhì)量濃度10%的花生油丙酮溶液按I : I質(zhì)量比混合，在150°c反應(yīng)30分鐘，然后用無水乙醇離心洗滌并室溫晾干，得到酯化改性微晶纖維素。
8.根據(jù)權(quán)利要求I至4中的任意一項(xiàng)所述的一種對微晶纖維素的酯化改性方法，其特征在于，將IOg微晶纖維素和IOOmL水混合，用球磨機(jī)進(jìn)行微細(xì)化處理，磨球100g，轉(zhuǎn)速為500轉(zhuǎn)/分鐘，研磨2小時(shí)，然后用無水乙醇離心洗滌，干燥得到微細(xì)化處理的微晶纖維素；將微細(xì)化處理后的微晶纖維素與質(zhì)量濃度為1%的花生油乙醇溶液按I:3質(zhì)量比混合，在110°c反應(yīng)120分鐘，然后用無水乙醇離心洗滌并室溫晾干，得到酯化改性微晶纖維素； 將微細(xì)化處理后的微晶纖維素與質(zhì)量濃度為0.5%的葵花籽油丙酮溶液按I : 15質(zhì)量比混合，在90°C反應(yīng)480分鐘，然后用無水乙醇離心洗滌并室溫涼干，得到酯化改性微晶纖維素； 將微細(xì)化處理后的微晶纖維素與質(zhì)量濃度為5%的葵花籽油乙醇溶液按I : 8質(zhì)量比混合，在100°C反應(yīng)360分鐘，然后用無水乙醇離心洗滌并室溫晾干，得到酯化改性微晶纖維素； 將微細(xì)化處理后的微晶纖維素與質(zhì)量濃度為20%的芝麻油丙酮溶液按I : 9質(zhì)量比混合，在140°C反應(yīng)200分鐘，然后用無水乙醇離心洗滌并室溫涼干，得到酯化改性微晶纖維素；將微細(xì)化處理后的微晶纖維素與質(zhì)量濃度為10%的芝麻油乙醇溶液按I : 6質(zhì)量比混合，在130°C反應(yīng)200分鐘，然后用無水乙醇離心洗滌并室溫晾干，得到酯化改性微晶纖維素。
9.根據(jù)權(quán)利要求I至4中的任意一項(xiàng)所述的一種對微晶纖維素的酯化改性方法，其特征在于，將5g微晶纖維素和IOOmL水混合，用膠體磨進(jìn)行微細(xì)化處理，膠體磨的轉(zhuǎn)速為2900轉(zhuǎn)/分鐘，微細(xì)化處理時(shí)間為480分鐘，然后用無水乙醇離心洗滌，干燥得到微細(xì)化處理的微晶纖維素； 將微細(xì)化處理后的微晶纖維素與質(zhì)量濃度為0. 5%的玉米油乙醇溶液按I : 3質(zhì)量比混合，在140°C反應(yīng)200分鐘，然后用無水乙醇離心洗滌并室溫晾干，得到酯化改性微晶纖維素； 將微細(xì)化處理后的微晶纖維素與質(zhì)量濃度10%的玉米油丙酮溶液按I : 14質(zhì)量比混合，在100°C反應(yīng)400分鐘，然后用無水乙醇離心洗滌并室溫晾干，得到酯化改性微晶纖維素； 將微細(xì)化處理后的微晶纖維素與質(zhì)量濃度為I %的棉籽油乙醇溶液按I : 5質(zhì)量比混合，在100°C反應(yīng)400分鐘，然后用無水乙醇離心洗滌并室溫晾干，得到酯化改性微晶纖維素； 將微細(xì)化處理后的微晶纖維素與質(zhì)量濃度為4%的棉籽油丙酮溶液按I : 10質(zhì)量比混合，在90°C反應(yīng)480分鐘，然后用無水乙醇離心洗滌并室溫晾干，得到酯化改性微晶纖維素； 將微細(xì)化處理后的微晶纖維素與質(zhì)量濃度為12%的亞麻籽油乙醇溶液按I : 15質(zhì)量比混合，在150°C反應(yīng)45分鐘，然后用無水乙醇離心洗滌并室溫晾干，得到酯化改性微晶纖維素。
10.根據(jù)權(quán)利要求I至4中的任意一項(xiàng)所述的一種對微晶纖維素的酯化改性方法，其特征在于，將IOg微晶纖維素和IOOmL水混合，用膠體磨進(jìn)行微細(xì)化處理，膠體磨的轉(zhuǎn)速為2900轉(zhuǎn)/分鐘，微細(xì)化處理時(shí)間為120分鐘，然后用無水乙醇離心洗滌，干燥得到微細(xì)化處理的微晶纖維素； 將微細(xì)化處理后的微晶纖維素與質(zhì)量濃度為16%的亞麻籽油丙酮溶液按I : 12質(zhì)量比混合，在100°C反應(yīng)400分鐘，然后用無水乙醇離心洗滌并室溫晾干，得到酯化改性微晶纖維素； 將微細(xì)化處理后的微晶纖維素與質(zhì)量濃度為10%的橄欖油丙酮溶液按I : 15質(zhì)量比混合，在120°C反應(yīng)300分鐘，然后用無水乙醇離心洗滌并室溫晾干，得到酯化改性微晶纖維素； 將微細(xì)化處理后的微晶纖維素與質(zhì)量濃度為15%的橄欖油乙醇溶液按I : 10質(zhì)量比混合，在130°C反應(yīng)100分鐘，然后用無水乙醇離心洗滌并室溫晾干，得到酯化改性微晶纖維素； 將微細(xì)化處理后的微晶纖維素與質(zhì)量濃度為1%的棕櫚油丙酮溶液按I : 5質(zhì)量比混合，在150°C反應(yīng)20分鐘，然后用無水乙醇離心洗滌并室溫晾干，得到酯化改性微晶纖維素； 將微細(xì)化處理后的微晶纖維素與質(zhì)量濃度20%的棕櫚油乙醇溶液按I : 8質(zhì)量比混合，在140°C反應(yīng)50分鐘，然后用無水乙醇離心洗滌并室溫晾干，得到酯化改性微晶纖維素。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種對微晶纖維素的表面酯化改性方法，屬于固體材料表面改性技術(shù)領(lǐng)域。技術(shù)方案先對微晶纖維素進(jìn)行微細(xì)化處理，后將微細(xì)化處理的微晶纖維素與酯化劑溶液按一定的質(zhì)量比混合，并對體系進(jìn)行加熱，使酯化劑與微晶纖維素表面的羥基發(fā)生酯化反應(yīng)，最后通過離心洗滌和干燥處理，得到酯化改性的微晶纖維素。經(jīng)酯化改性處理后，微晶纖維素顆粒之間因氫鍵作用而發(fā)生的團(tuán)聚現(xiàn)象被有效抑制，其表面極性顯著降低，可在極性極低的有機(jī)溶劑中穩(wěn)定分散，且上述酯化改性不會(huì)破壞微晶纖維素的結(jié)晶結(jié)構(gòu)。本發(fā)明具有工藝簡單、不需催化劑、生產(chǎn)成本低并且綠色環(huán)保的特點(diǎn)。本發(fā)明制備的表面酯化改性微晶纖維素在高分子復(fù)合材料領(lǐng)域具有很好的應(yīng)用前景。
文檔編號C08B3/00GK102702361SQ20121015633
公開日2012年10月3日 申請日期2012年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月19日
發(fā)明者佟金, 周江, 孫霽宇, 常志勇, 董曉剛, 蔣蔓, 陳東輝, 陳玉香, 馬云海 申請人:吉林大學(xué)