3-烯丙基-5,5-二甲基己內酰脲/丙烯腈共聚物的制備
時間:2005-05-24
王留陽 顧利霞
(纖維材料改性國家重點實驗室，東華大學，上海市延安西路1882號，200051 E-mail: Gulx@dhu.edu.cn）
近年來，來自自然界中生物方面的威脅對人們生命健康安全的威脅越來越受到重視。SARS、禽流感以及口蹄疫等對人類的攻擊給人們的生命安全造成極大威脅，甚至危及了社會的穩定和經濟的發展。目前，關于具有抑菌、殺菌功能的纖維制品漸漸成了一個研究熱點。人們對衛生、生活用品特別是纖維和紡織品，提出了更高的抗菌功能的要求。
應用抗菌劑來防止紡織纖維制品被侵蝕的研究始于1900年。迄今為止，抗菌織物研究取得了較大進展。鹵胺化合物（R2N－X）[1]是一種應用范圍廣、抗菌效果優異的殺菌劑，而己內酰脲雜環及其衍生物是一類制備鹵胺型殺菌劑的原料。孫剛等[2]制備了一系列5，5-二甲基己內酰脲衍生物，并利用化學方法將其接枝到纖維織物表面，從而賦予織物抗菌功能。制得的抗菌織物不僅具有殺菌速度快、抗菌范圍廣的特點，而且還具有環保、抗菌功能可再生等優點。孫剛[3]曾研究了己內酰脲衍生物3-烯丙基-5，5-二甲基己內酰脲（ADMH）和丙烯腈、甲基丙烯酸甲酯、乙酸乙烯酯等烯類單體的共聚，測試了共聚物的抗菌性。其中，以水為溶劑制備ADMH/AN共聚物時單體轉化率較低。本文以50％硫氰酸鈉水溶液作溶劑，用偶氮二異丁腈引發ADMH和丙烯腈進行共聚，總單體轉化率獲得了較明顯的提高。
實驗部分
在100ml的三口瓶中，按一定比例加入水、硫氰酸鈉、ADMH單體、偶氮二異丁腈和丙烯腈單體，通氮氣除氧后，氮氣保護下在72℃下反應一定時間。反應結束后取一定質量的生成液，用玻璃片制膜，然后將樣品膜浸入90℃蒸餾水中洗滌，直到檢測不到硫氰酸根離子為止。將薄膜在90℃下真空烘至恒重。
結果與討論
紅外圖譜（Fig.1）表明，所有的共聚物在1709和1770 cm-1 處有振動峰出現，此峰對應于ADMH單體中的羰基振動；隨著ADMH/AN比值減小，在1709和1770 cm-1 處的峰強度也降低。說明ADMH和AN的確發生了共聚。共聚物可能的的結構式見下圖：
通過不同氫原子積分面積可求出兩種單體在共聚物中的含量，計算結果見Tab. 1. 從Fig.2可以看出，隨ADMH/AN比值的減小，單體的總轉化率增加；而且當ADMH/AN≤1/100時，共聚反應的單體總轉化率大于丙烯腈均聚時的單體轉化率。
Fig.3是單體轉化率隨反應時間的變化情況。可見，一開始單體轉化率迅速增加，然后增勢趨于平緩。從Fig.4可看出，共聚物的分解或者環化溫度比純聚丙烯腈的低，而隨單體中ADMH含量的變化而沒有大的差別。
參考文獻
[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
