一種巰基腈綸纖維材料及其合成方法技術

本發明專利技術公開了一種巰基腈綸纖維材料及其合成方法，屬于高分子材料技術領域。本發明專利技術以腈綸纖維為原料纖維，通過腈綸纖維與同時含胺基和巰基的有機化合物（包括半胱氨酸、巰基乙胺、鄰胺基苯硫酚等）的化學接枝反應引入巰基，得到一種新型的功能化纖維材料。該纖維材料功能基團含量較高，保持了良好的形態和強度，在功能化紡織品、水和空氣凈化、化學物質分離提取等方面具有應用前景。該合成方法過程簡單、條件溫和、容易控制，所采用的化學原料均為無毒或低毒原料，反應過程中原料消耗量較少，且沒有有毒副產物生成，是一種環境友好型的合成方法。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種纖維材料及其合成方法，尤其涉及，屬于高分子材料

技術介紹
對常見的紡織纖維(合成纖維和天然纖維)進行功能化，使之既保持纖維原有的特點和優點，又具有各種特殊的性能和用途，這一領域的研究在近年來日益受到人們的關注。 紡織纖維供應充足、品種繁多、價格適宜，是獲取新材料的良好原料來源。化學改性是對纖維進行功能化的重要手段，通過纖維所帶有的活性化學基團與某種分子或離子化學反應， 使纖維具有新的表面化學特性，從而具有抗靜電、吸水保濕、吸附分離、抗菌除臭、凈化水和空氣等新的功能。化學改性可采用不同的纖維作為原料，通過不同的處理方法和過程得以實現，以引入巰基的纖維材料為例，有以下的相關文獻報道文獻“巰基聚乙烯醇纖維的制備及其吸附性能的研究”(天津工業大學學報，2005， 24(6)，1-4):以縮苯甲醛化及半碳化處理后的高強聚乙烯醇纖維為原料，利用其與巰基乙酸的酯化反應將巰基引入合成纖維骨架，制成一種新型巰基聚乙烯醇鰲合纖維。文獻“巰基聚乙烯醇纖維的合成及其吸附性能的研究”(離子交換與吸附，1989，5(4)， 246-250):利用巰基乙酸與聚乙烯醇纖維的酯化反應制得巰基化聚乙烯醇纖維。文獻 “Systematic studies on adsorption of 11 trace heavy metals on thiol cotton fiber” (Analytica Chimica Acta, 2001, 428, 209-218):將疏基乙酸、乙酸酐、濃硫酸、脫脂棉放入廣口瓶中，在40°C烘箱中反應2-4天，制得巰基棉；文獻“Synthesis of thiol-functionalized spent grain as a novel adsorbent for divalent metal ions，， (Bioresource Technology, 2010, 101, 6269-6272):將廢棄谷物在 N, N-二甲基甲酰胺為溶脹劑時與巰基乙酸發生酯化反應，用NaHSCVH2O作催化劑，然后用Na2S*9H20對所得產物進行還原，得到巰基功能化廢棄谷物。CN1580337A “巰基纖維的制備方法”:以纖維素、鹵代酸、含硫化合物、醋酸、乙酸酐、無機酸為原料，首先使纖維素與鹵代酸進行酯化反應，然后使燒基齒疏基化，從而制備了一種疏基棉纖維。CN1279308A “一種含胺基、疏基的整合型共混纖維及其制造方法”:將多芯海島型聚苯乙烯/聚丙烯共混纖維進行交聯、氯甲基化、胺化、深度功能化處理制得一種含胺基、巰基的螯合型離子交換纖維。上述文獻報道中，“巰基聚乙烯醇纖維的制備及其吸附性能的研究”、“巰基聚乙烯醇纖維的合成及其吸附性能的研究”、“Systematic studies on adsorption of 11 trace heavy metals on thiol cotton fiber，，和“Synthesis of thiol-functionalized spent grain as a novel adsorbent for divalent metal ions，，是通過疏基乙酸的羧基與纖維上的羥基進行酯化反應，實現巰基的引入；CN1580337A是通過先使纖維素與鹵代酸進行酯化反應，然后使烷基鹵巰基化，從而在纖維素中引入巰基；CN1279308A是通過向交聯后的聚苯乙烯/聚丙烯共混纖維引入氯甲基，然后利用N，N-二乙胺甲基環硫丙烷與氯甲基進行功能化，使共混纖維中引入巰基功能基團；而采用半胱氨酸、巰基乙胺或鄰胺基苯硫酚等同時含胺基和巰基的有機化合物(或其鹽酸鹽)與腈綸纖維直接進行化學接枝，通過一步反應向纖維中引入巰基的合成方法則尚未見于報道。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種新型的巰基腈綸纖維材料；又在于提供一種原料易得、工藝簡單、環境友好型的該種纖維材料的合成方法。為實現本專利技術目的，技術方案為本專利技術提供的巰基纖維材料通過腈綸纖維與同時含胺基和巰基的有機化合物或其鹽酸鹽的化學接枝反應引入巰基，得到含巰基的纖維材料；所述的含胺基和巰基的有機化合物為半胱氨酸、巰基乙胺或鄰胺基苯硫酚；所述的含胺基和巰基的有機化合物在腈綸纖維上的接枝量為O. 1-0.6 g/g纖維。巰基腈綸纖維的巰基含量為 O. 3-6. O mmol · g 1。本專利技術提供的合成方法具體過程為將同時含胺基和巰基的有機化合物或其鹽酸鹽和無機堿溶解于溶劑丙三醇或乙二醇中，加入腈綸纖維于100°c -140°c反應，反應結束后將纖維取出，用去離子水洗滌至中性；用酸浸泡后，用去離子水洗滌至中性，烘干至恒重；所述的含胺基和巰基的有機化合物為半胱氨酸、巰基乙胺或鄰胺基苯硫酚。該化學反應過程如下所示本文檔來自技高網...

【技術保護點】
巰基腈綸纖維材料，其特征在于：以腈綸纖維為原料纖維，通過腈綸纖維與同時含胺基和巰基的有機化合物或其鹽酸鹽的化學接枝反應引入巰基，得到含巰基的纖維材料；所述的含胺基和巰基的有機化合物為半胱氨酸、巰基乙胺或鄰胺基苯硫酚；所述的含胺基和巰基的有機化合物在腈綸纖維上的接枝量為0.1?0.6?g/g纖維。

【技術特征摘要】
1.巰基腈綸纖維材料，其特征在于以腈綸纖維為原料纖維，通過腈綸纖維與同時含胺基和巰基的有機化合物或其鹽酸鹽的化學接枝反應引入巰基，得到含巰基的纖維材料；所述的含胺基和巰基的有機化合物為半胱氨酸、巰基乙胺或鄰胺基苯硫酚；所述的含胺基和巰基的有機化合物在腈綸纖維上的接枝量為O. 1-0. 6 g/g纖維。2.如權利要求I所述的纖維材料，其特征在于巰基腈綸纖維的巰基含量為O.3 -6.0mmol ^g103.合成如權利要求I或2所述的纖維材料的方法，其特征在于將同時含胺基和巰基的有機化合物或其鹽酸鹽和無機堿溶解于溶劑丙三醇或乙二醇中，加入腈綸纖維于IOO0C -140°c反應,...

【專利技術屬性】
技術研發人員：趙亮，王靜，段文杰，趙東，
申請(專利權)人：河南省科學院化學研究所有限公司，
類型：發明
國別省市：