[发明专利]一种聚丙烯酰胺负载羟丙基甲基纤维素醚多孔材料的制备方法及其应用

说明书

本发明公开了一种聚丙烯酰胺负载羟丙基甲基纤维素醚多孔材料的制备方法及其应用，制备方法包括以下步骤：以羟丙基甲基纤维素醚和聚丙烯酰胺为原料，丙酮和水为混合溶剂，通过微波辅助糊化、微波交联得到初产物，再经过滤、洗涤、干燥、研磨、过筛得到聚丙烯酰胺负载羟丙基甲基纤维素醚多孔材料。本发明制备工艺步骤简单，成本低廉，且利用该方法得到的多孔材料所制备的缓释洁厕块具有不易坍塌、使用寿命长、有效成分释放速度均匀、洁厕效果好的特点。

技术领域

本发明属于高分子材料精细化工领域，尤其涉及了一种具有三维网状结构的聚丙烯酰胺负载羟丙基甲基纤维素醚多孔材料的制备方法，并将该多孔材料应用于缓释洁厕块。

背景技术

缓释洁厕块是一种常用的家用厕盆清洁剂，因具有无刺激性气味，且腐蚀性小等优点，越来越受到人们的喜欢与使用，其清洁效果和使用时长是其主要的两大性能指标。目前市场上的缓释洁厕块以硬脂酸钠或石蜡作为骨架材料，前者由于其硬度不够，缓释能力较弱，放于水箱内很快坍塌成一片且溶解较快，使用时间短；后者本身不溶于水，会导致硬脂酸钠形成非连续的骨架结构，所以需要添加一定量的亲水性高分子来改善缓释效果。

羟丙基甲基纤维素醚(HPMC)作为一种非离子纤维素醚，具有良好的乳化、增稠、保水、耐电解质性及抗霉性能，常作为通用缓释载体，广泛应用于日化产品。然而，只用羟丙基甲基纤维素醚作为骨架材料的缓释洁厕块存在分散效果不好、力学强度不够、容易抱团和坍塌等问题，造成缓释洁厕块中有效成分的释放速度不均匀，影响洁厕效果，不能长久保持洁厕作用。

有机高分子多孔材料是以高分子聚合物为骨架，拥有不同孔隙结构的一类介孔材料。这类材料因原材料廉价易得，并且具有丰富的孔道结构、较大的比表面积、良好的生物相容性、制备简单等优点，而被广泛应用于催化剂载体、物理吸附、生物医药等领域。聚丙烯酰胺(PAM)其分子链上的酰氨基极易与水或含有羟基基团的物质形成氢键，产生很强的吸附作用。因此，如能将羟丙基甲基纤维素醚负载在聚丙烯酰胺高分子聚合物上，并协同海藻酸钠应用于缓释洁厕块的混合骨架材料中，对提高洁厕块的力学强度、改进其有效成分释放速度的均匀性、使用寿命及洁厕效果有着重要意义。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种聚丙烯酰胺负载羟丙基甲基纤维素醚多孔材料的制备方法及其应用，制备工艺步骤简单，成本低廉，且利用该方法得到的多孔材料所制备的缓释洁厕块具有不易坍塌、使用寿命长、有效成分释放速度均匀、洁厕效果好的特点。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种聚丙烯酰胺负载羟丙基甲基纤维素醚多孔材料的制备方法，包括以下步骤：以羟丙基甲基纤维素醚和聚丙烯酰胺为原料，丙酮和水为混合溶剂，通过微波辅助糊化、微波交联得到初产物，再经过滤、洗涤、干燥、研磨、过筛得到聚丙烯酰胺负载羟丙基甲基纤维素醚多孔材料。

所述羟丙基甲基纤维素醚与聚丙烯酰胺的质量比为1:5～15，二者比例过高容易导致多孔材料的刚性不够，而比例过低容易造成多孔材料的孔隙不均匀；所述聚丙烯酰胺与混合溶剂的质量比为1:6～10；混合溶剂中丙酮与水的体积比为1:1～3，二者比例过高增加了成本，比例过低容易造成聚丙烯酰胺不能完全溶解。

微波辅助糊化时的微波功率为140W，辅助糊化时间为15min～1h。

微波交联处理时，微波功率为560W，交联反应时间为30min～1h。

微波交联处理时，所加交联剂为等物质的量的海藻酸钠与磷酸二氢钠混合溶液，所述海藻酸钠的质量为聚丙烯酰胺质量的3％～6％。聚丙烯酰胺与海藻酸钠经化学键或物理作用力形成三维网状交联结构，其应用于缓释洁厕块可以提高洁厕块的力学强度，使其不易坍塌。

所述初产物采用乙醇过滤洗涤2～3次后于干燥箱中50℃～60℃下干燥24～36h至质量恒定。