[发明专利]一种烷氧醚化的环境响应型纳米纤维素接枝共聚物及其制备方法

权利要求书

1.一种烷氧醚化的环境响应型纳米纤维素接枝共聚物，其特征在于，由纳米纤维素晶体表面接枝带有烷氧醚类侧链的水溶性聚合物和/或带有反应性基团的聚合物制备而成；

其结构为：

其中，x＝30～200，y＝30～200。

2.根据权利要求1所述的烷氧醚化的环境响应型纳米纤维素接枝共聚物，其特征在于，

3.权利要求1或2所述的烷氧醚化的环境响应型纳米纤维素接枝共聚物的制备方法，包括将纳米纤维素溴代酯化得到溴代纳米纤维素水悬浮液的步骤、溴代纳米纤维素表面接枝聚合步骤，其特征在于，所述溴代纳米纤维素表面接枝聚合步骤具体为：(1)在溴代纳米纤维素水悬浮液中加入N，N-二甲基甲酰胺、带有R₁侧链的甲基丙烯酸类单体或/和带有R₂侧链的甲基丙烯酸类单体，N₂鼓泡15～25分钟；(2)然后依次加入N,N,N',N,'N”-五甲基二亚乙基三胺和溴化亚铜，室温下搅拌20～52小时后加入乙醇稀释，再进行透析处理得纳米纤维素接枝共聚物悬浮液，截留分子量为50000；(3)将纳米纤维素接枝共聚物悬浮液冷冻干燥即得烷氧醚化的环境响应型纳米纤维素接枝共聚物；所述带有R₁侧链的甲基丙烯酸类单体为寡聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸甲酯；所述带有R₂侧链的甲基丙烯酸类单体为2-甲基丙烯酸环氧乙烷基甲酯或2-甲基-2-丙烯酸-2(2-甲氧基乙氧基)乙酯。

4.根据权利要求3所述的烷氧醚化的环境响应型纳米纤维素接枝共聚物的制备方法，其特征在于，所述寡聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸甲酯的聚合单体分子量为300或475。

5.根据权利要求3所述的烷氧醚化的环境响应型纳米纤维素接枝共聚物的制备方法，其特征在于，所述溴代纳米纤维素水悬浮液与N，N-二甲基甲酰胺体积比为1︰(1～2)；N,N,N',N,'N”-五甲基二亚乙基三胺与溴化亚铜的摩尔比为(3.6～2)︰1。

6.根据权利要求3所述的烷氧醚化的环境响应型纳米纤维素接枝共聚物的制备方法，其特征在于，将纳米纤维素溴代酯化的过程为：(1)将纳米纤维素晶体粉末加入到干燥的N，N-二甲基甲酰胺中，纳米纤维素晶体浓度为4～10g/L，搅拌分散24～48小时；(2)在搅拌过程中加入纳米纤维素表面羟基0.27～1.0倍当量的催化剂4-二甲氨基吡啶、2.0～3.0倍当量的三乙胺，然后在氮气保护、0～15℃下缓慢滴加1.5～3.0倍当量的溴代异丁酰溴，恢复室温继续搅拌得悬浊液；(3)将悬浊液离心，乙醇洗涤沉淀物后将沉淀物在纯水中透析至透析液电导率保持恒定得溴代纳米纤维素水悬浮液，将悬浮液经高压均质处理、旋转蒸发浓缩至1～5wt％后冷藏保存。

7.根据权利要求6所述的烷氧醚化的环境响应型纳米纤维素接枝共聚物的制备方法，其特征在于，所述纳米纤维素晶体采用以下方法制备：(1)将微晶纤维素加入质量分数为64％的浓硫酸，微晶纤维素与浓硫酸的质量比为：1︰(30～40)，45℃搅拌45～60分钟后加水稀释10-20倍，进行离心、洗涤、再离心；(2)取沉淀物在纯水中透析至透析液的电导率保持恒定得到纳米纤维素的悬浮液，透析的截留分子量为10000；(3)将所得的纳米纤维素的悬浮液高压均质处理得到浓度为0.2～0.5wt％的纳米纤维素胶体溶液，对纳米纤维素胶体溶液稀释、冷冻干燥后即得纳米纤维素晶体粉末。

8.根据权利要求7所述的烷氧醚化的环境响应型纳米纤维素接枝共聚物的制备方法，其特征在于，纳米纤维素晶体的制备步骤和将纳米纤维素溴代酯化的步骤中，高压均质处理的次数均为3～5次。