9004-34-6 / 微晶纖維素的酯化改性方法

背景及概述^[1]

微晶纖維素(Microcrystallinecellulose，MCC)是天然纖維素經(jīng)酸水解至極限聚合度的產(chǎn)物，其顏色為白色或近白色，無(wú)臭、無(wú)味，顆粒大小一般約2～80μm，具有密度小、模量高、可再生、可降解、來(lái)源廣泛等優(yōu)點(diǎn)，可以作為復(fù)合材料的增強(qiáng)劑改善材料的性能。但是，由于微晶纖維素表面含有大量羥基，纖維素顆粒之間很容易通過(guò)氫鍵的相互作用發(fā)生團(tuán)聚，團(tuán)聚后的纖維素顆粒很難用物理方法將其分散開(kāi)，而且在非極性溶劑中，纖維素顆粒的分散性很差。這就使得微晶纖維素作為復(fù)合材料增強(qiáng)劑時(shí)，只能添加在通過(guò)水溶液制備的復(fù)合材料中，限制了其在需要有機(jī)溶劑制備的高分子復(fù)合材料中的應(yīng)用。此外，親水性的微晶纖維素與疏水性高分子或非極性樹(shù)脂相容性差，如果將微晶纖維素作為增強(qiáng)相制備復(fù)合材料，不但微晶纖維素在基體中難于分散，而且由于微晶纖維素與基體之間的結(jié)合強(qiáng)度不高，界面?zhèn)鬟f應(yīng)力的能力有限，導(dǎo)致其增強(qiáng)相的功能大幅度下降。因此，對(duì)微晶纖維素進(jìn)行改性，降低微晶纖維素的親水性和極性或賦予微晶纖維素一定的疏水功能，成為拓展微晶纖維素應(yīng)用范圍的重要手段。

酯化改性方法^[1]

將2g微晶纖維素和100mL水混合，用剪切乳化機(jī)進(jìn)行微細(xì)化處理。剪切乳化機(jī)的轉(zhuǎn)速為10000轉(zhuǎn)/分鐘，微細(xì)化處理時(shí)間為30分鐘。然后用無(wú)水乙醇離心洗滌，干燥得到微細(xì)化處理的微晶纖維素。

將微細(xì)化處理后的微晶纖維素與質(zhì)量濃度為0.5％的大豆油乙醇溶液按1∶1的質(zhì)量比混合，在150℃反應(yīng)15分鐘，然后用無(wú)水乙醇離心洗滌并室溫晾干。得到酯化改性微晶纖維素。

酯化改性后的微晶纖維素表面極性降低，疏水性提高，有效地抑制了微晶纖維素因?yàn)闅滏I作用而發(fā)生的團(tuán)聚現(xiàn)象，可以在極性極低的有機(jī)溶劑中，如二氯甲烷、甲苯和四氯化碳等， 均勻穩(wěn)定地分散。

參考文獻(xiàn)

[1][中國(guó)發(fā)明,中國(guó)發(fā)明授權(quán)]CN201210156331.5一種微晶纖維素的酯化改性方法