3-烯丙基-5,5-二甲基己内酰脲/丙烯腈共聚物的制备
时间:2005-05-24
王留阳 顾利霞
(纤维材料改性国家重点实验室,东华大学,上海市延安西路1882号,200051 E-mail: Gulx@dhu.edu.cn)
近年来,来自自然界中生物方面的威胁对人们生命健康安全的威胁越来越受到重视。SARS、禽流感以及口蹄疫等对人类的攻击给人们的生命安全造成极大威胁,甚至危及了社会的稳定和经济的发展。目前,关于具有抑菌、杀菌功能的纤维制品渐渐成了一个研究热点。人们对卫生、生活用品特别是纤维和纺织品,提出了更高的抗菌功能的要求。
应用抗菌剂来防止纺织纤维制品被侵蚀的研究始于1900年。迄今为止,抗菌织物研究取得了较大进展。卤胺化合物(R2N-X)[1]是一种应用范围广、抗菌效果优异的杀菌剂,而己内酰脲杂环及其衍生物是一类制备卤胺型杀菌剂的原料。孙刚等[2]制备了一系列5,5-二甲基己内酰脲衍生物,并利用化学方法将其接枝到纤维织物表面,从而赋予织物抗菌功能。制得的抗菌织物不仅具有杀菌速度快、抗菌范围广的特点,而且还具有环保、抗菌功能可再生等优点。孙刚[3]曾研究了己内酰脲衍生物3-烯丙基-5,5-二甲基己内酰脲(ADMH)和丙烯腈、甲基丙烯酸甲酯、乙酸乙烯酯等烯类单体的共聚,测试了共聚物的抗菌性。其中,以水为溶剂制备ADMH/AN共聚物时单体转化率较低。本文以50%硫氰酸钠水溶液作溶剂,用偶氮二异丁腈引发ADMH和丙烯腈进行共聚,总单体转化率获得了较明显的提高。
实验部分
在100ml的三口瓶中,按一定比例加入水、硫氰酸钠、ADMH单体、偶氮二异丁腈和丙烯腈单体,通氮气除氧后,氮气保护下在72℃下反应一定时间。反应结束后取一定质量的生成液,用玻璃片制膜,然后将样品膜浸入90℃蒸馏水中洗涤,直到检测不到硫氰酸根离子为止。将薄膜在90℃下真空烘至恒重。
结果与讨论
红外图谱(Fig.1)表明,所有的共聚物在1709和1770 cm-1 处有振动峰出现,此峰对应于ADMH单体中的羰基振动;随着ADMH/AN比值减小,在1709和1770 cm-1 处的峰强度也降低。说明ADMH和AN的确发生了共聚。共聚物可能的的结构式见下图:
通过不同氢原子积分面积可求出两种单体在共聚物中的含量,计算结果见Tab. 1. 从Fig.2可以看出,随ADMH/AN比值的减小,单体的总转化率增加;而且当ADMH/AN≤1/100时,共聚反应的单体总转化率大于丙烯腈均聚时的单体转化率。
Fig.3是单体转化率随反应时间的变化情况。可见,一开始单体转化率迅速增加,然后增势趋于平缓。从Fig.4可看出,共聚物的分解或者环化温度比纯聚丙烯腈的低,而随单体中ADMH含量的变化而没有大的差别。
参考文献
[1] Worley, S. D., Sun, G. Trends Polym. Sci.,1996, 11: 3649
[2] Y.Y. Sun, G. Sun. J. Appl. Polym. Sci.,2003, 88:1032
[3] Y.Y. Sun, G. Sun. J. Appl. Polym. Sci.,2001, 80:2460