[发明专利]一种壳聚糖改性丙烯酸基微球的制备方法

说明书

本发明属于先进石化化工新材料技术领域，涉及一种壳聚糖改性丙烯酸基微球的制备方法，以聚乙二醇甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸、壳聚糖作为共聚单体，戊二醛为交联剂，进行悬浮聚合即得。本发明的壳聚糖改性丙烯酸基微球为球形多孔材料，其平均孔径为8～20nm，比表面积为9～25m²/g。该壳聚糖改性丙烯酸基微球具有颗粒均一、机械强度较高等优点，可用于去除废水中的染料等物质。

技术领域

本发明属于先进石化化工新材料技术领域，涉及一种壳聚糖改性丙烯酸基微球的制备方法。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

壳聚糖为天然多糖甲壳素脱除部分乙酰基的产物，具有生物降解性、生物相容性、无毒性等多种生理功能，广泛应用于食品添加剂、抗菌剂、医用纤维、人造组织材料、生物医用领域、载体材料、以及药物开发等众多领域和其他日用化学工业。但在实际应用中，需要对壳聚糖进行物理或者化学改性，交联改性是一种壳聚糖改性的常用方法，可以提高壳聚糖的机械强度、酸溶性和对染料污染物的吸附能力。壳聚糖分子的基本单元是带有氨基的葡萄糖，分子内同时含有氨基、乙酰氨基和羟基，故性质比较活泼，可进行修饰、活化和接枝与交联。壳聚糖作为一种天然高分子聚合物可以有效吸附废水中的杂质，通过改性制备壳聚糖基吸附剂具有较深的应用前景。

目前，关于壳聚糖改性丙烯酸基微球制备方法中，中国专利CN104861181A采用戊二醛(主要交联氨基)和1,4-丁二醇二缩水甘油醚(主要交联羟基)两种不同功能基团进行多次交联来制备壳聚糖微球，能够作为层析系统分析用的填料；中国专利CN104525071A利用静电喷雾法将不同浓度的壳聚糖溶液在静电力的作用下分散成细小液滴，在空气中经溶剂挥发、收缩等过程，最终被液体石蜡、石油醚、吐温-80、戊二醛配制的乳化交联剂接收形成微球，这种微球制备工序简单、成本低，制得的微球粒径小且不粘连。中国专利CN106220872B通过乳液加入致孔剂、交联剂进行反应获得交联壳聚糖微球，分散性好，化学稳定性高，可作为染料刚果红吸附剂使用。然而，据发明人研究发现，上述壳聚糖微球大部分为粉末状固体，机械强度较低，同时用作吸附剂时存在利用效率低、回收困难的缺点。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明的目的是提供一种壳聚糖改性丙烯酸基微球的制备方法，本发明能够提高壳聚糖的机械强度、酸溶性和对染料污染物的吸附能力。

为了实现上述目的，本发明的技术方案为：

一方面，一种壳聚糖改性丙烯酸基微球的制备方法，以聚乙二醇甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸、壳聚糖作为共聚单体，戊二醛为交联剂，进行悬浮聚合即得。

本发明采用丙烯酸聚合改性能够增加壳聚糖微球的机械强度和酸溶性。然而，聚丙烯酸聚合物的主链结构疏水作用较强，由于聚乙二醇甲基丙烯酸酯中含有聚乙二醇片段，亲水性较强，因而本发明选择该单体能够避免丙烯酸聚合改性后对壳聚糖亲水性的影响。

悬浮聚合是将单体以液滴状悬浮于水中进行聚合的方法，该方法使得单体在液滴内进行聚合，保证了微球的形成状态，且颗粒均一，同时提高微球的分散性，不仅有利于微球强度的进一步提升，而且有利于增加微球的比表面积，增加对染料污染物的吸附能力。

另一方面，一种壳聚糖改性丙烯酸基微球，由上述制备方法获得。

第三方面，一种上述壳聚糖改性丙烯酸基微球在去除废水中的染料的应用。

本发明的有益效果为：

1、本发明中壳聚糖改性丙烯酸基微球以天然多糖甲壳素脱除部分乙酰基的产物为原料，具有生物降解性、生物相容性、无毒性等多种生理功能，可以用于药物分离以及食品级的分离。