[发明专利]氨基硫脲分子共价枝接腈纶纤维、制备方法及应用

说明书

本发明公开了一种氨基硫脲分子共价枝接腈纶纤维的制备方法，包括：将腈纶水解，表面生成羧基基团，然后将氨基硫脲小分子的一端通过氨基与水解后的腈纶纤维表面的羧基形成共价键，在腈纶纤维表面形成稳定的结构。本发明还提供了一种氨基硫脲分子共价枝接腈纶纤维及其具体应用。本发明方法简单、操作方便，得到的氨基硫脲分子共价枝接腈纶纤维性能优良，值得推广；本发明腈纶纤维来源广泛，使用的原料与改性药品均为无毒害物品，所用的小分子化合物都是对人体安全无害的，反应要求的温度条件也极其容易实现，无毒副产物产出，是一种新型安全环保的合成方法。

技术领域

本发明涉及一种改性腈纶纤维的制备方法及应用，具体涉及一种氨基硫脲分子改性腈纶纤维、制备方法及其应用，属于纺织功能性纤维开发及应用领域。

背景技术

聚丙烯腈纤维的许多性能与羊毛相似，被人们称为“合成羊毛”，腈纶纤维的保暖性能，力学性能，耐腐蚀性能优异而且腈纶产量充足，来源广泛，品种多样，是高分子材料纤维改性材料良好的选择来源。

用具有一定生物特性的小分子来修饰合成高聚物，可以改善合成纤维的性能，一般都可以在一定程度上赋予纤维新的生物活性，拓展其在多种领域的应用。并且改性后的纤维又保持原天然纤维的强度高，耐晒，成本低廉等优势。用添加小分子修饰合成纤维可以开发出多种改性纤维，这正是当今纺织原料发展的趋势，这就是所谓的“天然纤维合成化，合成纤维天然化”。

为了赋予腈纶纤维一定的生物特性，旨在使用小分子表面枝接的方法使腈纶纤维表面拥有具有生物活性小分子基团并赋予腈纶纤维天然小分子纤维的性能与外观特性。关于氨基硫脲类小分子的生物活性方面研究很多，主要有以下文献报道：李智聪等人设计合成了多种氨基硫脲类化合物，该类化合物是由氨基硫脲与相应的醛或酮缩合形成的一类席夫碱类化合物，可作为一种酶抑制剂，研究其对不同来源的酪氨酸酶的抑制效应与抑制机理。实验结果不但得到了新型的高效的酪氨酸酶抑制剂，而且总结出的相关构效关系为酪氨酸酶抑制剂的进一步设计和改造奠定了基础。通过酶抑制剂的抑制机理和构效关系研究，进一步揭示了酪氨酸酶活性中心的结构。关于纺织纤维的表面接枝改性的研究很多，以蛋白质表面枝接改性材料为例，胡雪敏，肖长发等人利用聚丙烯腈纤维和胶原蛋白为基本原料,采用水解-焙烘法将水解后的腈纶纤维在浓度为5％的胶原蛋白溶液中，40℃下浸泡1h，带液率为900％，于70℃预烘15min，110℃焙烘15min，制备出具有高吸湿性和耐久性良好的胶原蛋白改性聚丙烯腈纤维。结果表明，与改性前相比，改性纤维的表面光滑，表层附有大量胶原蛋白成分，但是，其力学性能有所下降。Ha-Thanh Ngo,Thomas Bechtold等人对纺织材料(腈纶织物)进行表面的再生丝素蛋白改性，提高了蛋白质改性腈纶材料的服用性能，提出了一种再生丝素蛋白改性织物的方法。

上述的文献报道中，公开的使用蛋白质枝接方法为：通过水解后的腈纶纤维的羟基与蛋白质上的氨基与羧基等集团进行反应，实现蛋白质膜层的附着。公开了使用丝素蛋白与纤维之间的空隙沉积覆膜，是一种纤维蛋白质成膜的物理方法，仅仅靠蛋白分子与纤维之间吸附导致其枝接牢度较低。

发明内容

本发明提供了一种全新的直接将氨基硫脲小分子中的氨基与水解后的腈纶中的羧基通过共价枝接形成稳定的化合物结构，来快速实现氨基硫脲分子共价枝接腈纶纤维制备的方法。

本发明是这样实现的：

一种氨基硫脲分子共价枝接腈纶纤维的制备方法，包括：

将腈纶水解，表面生成羧基基团(-COOH)，然后将氨基硫脲小分子的一端通过氨基(-NH₂)与水解后的腈纶纤维表面的羧基(-COOH)形成共价键，在腈纶纤维表面形成稳定的结构，具有较强的接枝牢度。

更进一步的方案是：

将腈纶水解，表面生成羧基基团(-COOH)，具体是：