專利名稱：一種乙?；静堇w維接枝ε-己內(nèi)酯的改性方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于生物質(zhì)資源再利用領(lǐng)域，特別涉及一種稻草秸桿全利用使其具有熱塑性的改性方法。
背景技術(shù)：
我國是農(nóng)業(yè)大國，每年產(chǎn)生秸桿7億多噸，近年來，隨著我國農(nóng)村生活能源結(jié)構(gòu)的變化與集約化生產(chǎn)的發(fā)展，秸桿逐步從傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)原料演變成一種無用的負擔，被排除于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的內(nèi)部循環(huán)之外。秸桿過去是劣質(zhì)燃料，現(xiàn)在被煤或電力取代；過去被當成肥料，現(xiàn)在被化肥取代；過去用做耕牛的飼料，現(xiàn)在耕牛被現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機械取代。對農(nóng)民來講，現(xiàn)有的一些秸桿處理方式費時費事，影響農(nóng)時，現(xiàn)行的一些秸桿利用技術(shù)效率較低，經(jīng)濟效益差。就地焚燒在經(jīng)濟上最合算，但是這種秸桿處理方法對交通安全和自然環(huán)境造成嚴重威脅。我國的秸桿焚燒問題是工業(yè)初步改造傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)，但還沒有徹底改造的結(jié)果。秸桿的有效利用最終需要工業(yè)來解決，目前我們的工業(yè)方式還無法解決秸桿處理后的出路問題。秸桿作為農(nóng)業(yè)廢物和社會負擔，其實是放錯了地方的資源。秸桿作為植物通過光合作用固定于地球上的太陽能，可以通過生物質(zhì)能轉(zhuǎn)換技術(shù)生產(chǎn)各種清潔燃料；同時作為能量載體的年可再生天然高分子，又是一種未來較為重要的高分子材料來源。以秸桿為原料的新型復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)化，不僅可以大量消納秸桿廢棄物，解決當前農(nóng)村秸桿焚燒造成的環(huán)境污染問題，還可以吸納農(nóng)村勞動力，增加農(nóng)民收入，開拓新的農(nóng)村綠色經(jīng)濟模式，促進社會主義新農(nóng)村建設(shè)。同時，秸桿復(fù)合材料作為傳統(tǒng)有機材料的替代品，其產(chǎn)業(yè)化將減少對石油資源的需求，保障國家能源安全.本發(fā)明的目的是針對秸桿這種多組分木質(zhì)纖維原料，采用乙?；徒又刹椒磻?yīng)制備了乙酰化稻草纖維/聚己內(nèi)酯接枝共聚物，通過在稻草纖維上聚己內(nèi)酯柔性鏈段的引入，使其的聚集狀態(tài)發(fā)生改變，熱性能明顯改善，開發(fā)了一種全生物質(zhì)利用的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對稻草秸桿這種產(chǎn)量比較大的農(nóng)作物副產(chǎn)物，開發(fā)了一種秸桿轉(zhuǎn)換為乙?；静堇w維/聚ε-己內(nèi)酯接枝共聚物的方法，從而能大大提高秸桿產(chǎn)品的附加值，克服了傳統(tǒng)秸桿再利用方法浪費和污染的缺點。本發(fā)明提供的一種乙?；静堇w維接枝ε -己內(nèi)酯的熱塑性改性工藝，包括以下步驟I)根據(jù)專利201010591399. 7制取乙?；静?，并在取出產(chǎn)物前加入原稻草質(zhì)量30%的去離子水，加熱到40°C，水解6小時，得到增重率為20%的乙?；静?；2)將步驟I)生成的粘稠狀液體緩慢注入清水中沉淀析出固體，并洗至中性，烘干；
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3)在步驟2)的產(chǎn)物中加入一定量的N，N_ 二甲基乙酰胺，并通氮除氧，加入ε-己內(nèi)酯和催化劑辛酸亞錫，控制反應(yīng)溫度為120-160°C，辛酸亞錫加入量為乙?；静葙|(zhì)量的2%，反應(yīng)時間，8-16h ；4)將步驟3)生成的黃褐色粘稠狀液體倒入二氯甲烷中稀釋后緩慢置入甲醇中沉淀析出固體，并分別用酒精和水洗滌，烘干；采用正交實驗法試驗了改變ε -己內(nèi)酯與乙?；静莸馁|(zhì)量比、反應(yīng)溫度及時間對反應(yīng)的影響。結(jié)果(表I和表2)顯示隨著反應(yīng)物質(zhì)量比的增大、反應(yīng)溫度的升高和反應(yīng)時間的延長，產(chǎn)物的接枝率均為先升后降。各因素對接枝率的影響順序為單體用量(A) >反應(yīng)溫度(B) >反應(yīng)時間(C)。由此得出最佳反應(yīng)條件為單體用量為乙酰化稻草質(zhì)量的2倍、反應(yīng)溫度為140°C、反應(yīng)時間為12h。表I反應(yīng)物質(zhì)量比、反應(yīng)溫度和時間對反應(yīng)的影響
權(quán)利要求
1.一種乙酰化稻草接枝ε -己內(nèi)酯改性的方法，其特征為 ①乙酰化反應(yīng)結(jié)束后，加入原稻草質(zhì)量30%的去離子水，加熱到40°C，水解6小時，獲得增重率為20%的乙?；静荨?br> ②以水解得到的增重率為20%的乙?；静轂樵?，N，N-二甲基乙酰胺為溶劑，通氮除氧處理后加入ε-己內(nèi)酯和催化劑辛酸亞錫進行接枝反應(yīng)，乙?；静菖cε-己內(nèi)酯質(zhì)量比為I : 2，其反應(yīng)溫度為120 140°C，辛酸亞錫加入量為乙酰化稻草質(zhì)量的2%，反應(yīng)時間為12h。
③上述合成反應(yīng)后生成黃褐色粘稠狀液體，將其倒入二氯甲烷中稀釋，然后緩慢注入甲醇中析出固體沉淀物——接枝共聚物，該固體分別用酒精和水洗滌，抽濾，真空干燥。
④將③中所得粗產(chǎn)物置于索氏提取器中用甲苯抽提，去除ε-己內(nèi)酯自聚物，再分別用酒精和水清洗并抽濾。然后將抽濾不溶物真空干燥，獲得接枝率> 30%的乙?；静堇w維/聚ε -己內(nèi)酯接枝共聚物，該產(chǎn)物能在不加增塑劑的情況下熱壓成型。
2.按照權(quán)利要求I所述的乙酰化稻草接枝ε-己內(nèi)酯的改性的方法，其特征為乙酰化稻草-ε -己內(nèi)酯接枝共聚物具有較好的熱塑性，能熱壓成型，實現(xiàn)了全生物質(zhì)利用。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種利用乙酰化稻草接枝ε-己內(nèi)酯制備熱塑性共聚物的工藝。本改性方法為首先制備增重率為20％的乙?；静?。將所得產(chǎn)物加入到N，N-二甲基乙酰胺中，通氮除氧，然后加入一定量的ε-己內(nèi)酯，在催化劑辛酸亞錫的作用下反應(yīng)生成乙?；静?聚己內(nèi)醋接枝共聚物。得到的接枝共聚物具有較好的熱塑性，可熱壓成型。本發(fā)明克服了傳統(tǒng)秸稈廢棄物再利用方法的浪費和污染問題，實現(xiàn)了秸稈全利用的目的。
文檔編號C08L97/02GK102924696SQ20121048816
公開日2013年2月13日 申請日期2012年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月27日
發(fā)明者黃丹, 張廣志 申請人:江南大學(xué)