离子型多糖衍生物用作防涂层材料的应用

申请号 CN202110483393.6 申请日 2021-04-30 公开(公告)号 CN115260320A 公开(公告)日 2022-11-01
申请人 中国科学院化学研究所; 发明人 张金明; 程耀辉; 贺志远; 张军; 王健君;
摘要 本 发明 公开一种离子型多糖衍 生物 用作防 冰 涂层材料的应用,其中所述离子型多糖衍生物具有式I所示的重复结构单元。还公开了包含所述多糖衍生物的 防冰 涂层组合物和防冰涂层。所述离子型多糖衍生物作为涂层能显著降低 水 的冰点,延长水在低温下的结冰时间,并降低冰在涂层上的粘附 力 ,从而有效防止寒冷环境下冰晶在涂层表面的形成和积聚。
权利要求

1.一种离子型多糖衍生物用作防涂层材料的应用,其特征在于,所述离子型多糖衍生物具有如下述式I所示的重复结构单元:
其中:
A1、A2、A3相同或不同,彼此独立地选自R或R’;Y选自O或NH;
R选自下列基团中的一种、两种或更多种:
R’选自下列基团中的一种、两种或更多种:
*‑处表示连接位点;
n为1‑20的整数,优选为1‑10的整数;
m为0‑12的整数,优选为1‑10的整数;
z为0‑20的整数,优选为1‑10的整数;
为咪唑盐阳离子、吡啶盐阳离子、吡咯盐阳离子、季铵盐阳离子、季鏻盐阳离子、哌啶盐阳离子中的一种、两种或更多种;
为下列中的一种、两种或更多种:
所述离子型多糖衍生物中R’的取代度为0.5‑3.0,优选为0.8‑2.0。
2.如权利要求1所述的应用,其特征在于,所述离子型多糖衍生物的聚合度为100‑
3000,优选为100‑2000。
3.如权利要求1或2所述的应用,其特征在于,所述离子型多糖衍生物选自纤维素衍生物、淀粉衍生物、壳聚糖衍生物、葡聚糖衍生物和甲壳素衍生物中的至少一种。
4.如权利要求1‑3任一项所述的应用,其特征在于,所述离子型多糖衍生物可用作玻璃、金属、片、陶瓷片、木质材料等的防冰涂层材料。
5.如权利要求1‑4任一项所述的应用,其特征在于,所述离子型多糖衍生物由如下方法制备得到:包括将高分子、酰化试剂和含 基团的试剂进行反应,得到所述离子型多糖衍生物。
优选地,所述高分子、酰化试剂和含 基团的试剂的质量比为1:(0.5‑7):(3‑9)。
优选地,所述高分子选自纤维素、纤维素衍生物、淀粉、淀粉衍生物、壳聚糖、葡聚糖和甲壳素中的至少一种。
优选地,所述酰化试剂选自2‑氯丙酰氯、2‑溴丙酰溴和氯乙酰氯中的至少一种;
优选地,所述含 基团的试剂例如可以选自含咪唑基团、吡啶基团、吡咯基团、季铵盐基团、季鏻盐基团、哌啶盐基团中的一种、两种或更多种的试剂;
优选地,所述含咪唑基团的试剂选自1‑丁基咪唑、1‑甲基咪唑、1‑乙基咪唑、咪唑和1‑烯丙基咪唑中的至少一种。
优选地,所述含季鏻盐基团的试剂选自三丁基膦、三甲基膦、三乙基膦和三苯基膦中的至少一种。
6.如权利要求1‑5任一项所述的应用,其特征在于,所述离子型多糖衍生物的制备方法,包括如下步骤:
(1)将高分子溶于溶剂1中,得到高分子溶液;向得到的高分子溶液中加入酰化试剂,进行反应,得到高分子酯;
(2)将高分子酯溶于溶剂2中,得到高分子酯溶液;向得到的高分子酯溶液中加入含 基团的试剂,进行反应,得到多糖衍生物;和
(3)将步骤(2)中所得产物溶于中,加入盐,进行阴离子交换,然后过滤分离沉淀,洗涤、干燥,得到所述离子型多糖衍生物。
所述溶剂1选自离子液体、砜类溶剂和酰胺类溶剂中的一种、两种或更多种;
优选地,所述离子液体包括但不限于下述物质中的一种:1‑乙基‑3‑甲基咪唑氯盐离子液体、1‑乙基‑3‑甲基咪唑溴盐离子液体、1‑烯丙基‑3‑甲基咪唑氯盐离子液体(AmimCl)、1‑烯丙基‑3‑甲基咪唑溴盐离子液体、1‑丁基‑3‑甲基咪唑氯盐离子液体(BmimCl)、1‑丁基‑3‑甲基咪唑溴盐离子液体、1‑乙基‑3‑甲基咪唑醋酸盐离子液体(EmimAc)、1‑烯丙基‑3‑甲基咪唑醋酸盐离子液体、1‑丁基‑3‑甲基咪唑醋酸盐离子液体、N‑乙基吡啶氯盐离子液体、N‑乙基吡啶溴盐离子液体、1,3‑二甲基咪唑二甲基磷酸酯盐离子液体、1‑乙基‑3‑甲基咪唑二乙基磷酸酯盐离子液体、3‑甲基咪唑甲酸盐离子液体、N‑甲基吡啶甲酸盐离子液体、1‑乙基‑3‑甲基咪唑甲酸盐离子液体、1‑丁基‑3‑甲基咪唑甲酸盐离子液体;
优选地,所述砜类溶剂、酰胺类溶剂选自二甲基亚砜、N,N‑二甲基甲酰胺(DMF)和N,N‑二甲基乙酰胺中的至少一种;
优选地,所述溶剂1选自离子液体和砜类溶剂或酰胺类溶剂的混合溶剂时,二者的质量比可以为(0~9):(0‑4)。
优选地,所述溶剂2选自砜类溶剂、酰胺类溶剂的至少一种,例如选自二甲基亚砜、N,N‑二甲基甲酰胺(DMF)和N,N‑二甲基乙酰胺中的至少一种;优选为N,N‑二甲基甲酰胺(DMF)。
优选地,步骤(1)中,所述高分子溶液的质量分数为5~10%。
优选地,步骤(1)中,所述反应的温度为30‑60℃,所述反应的时间可以为1‑4h。
优选地,步骤(2)中,所述反应的温度为60‑100℃,所述反应的时间可以为24‑48h。
优选地,步骤(3)中,所述步骤(2)制备得到的产物与盐的质量比为1:(1~3)。
优选地,所述的盐可以为双三氟甲磺酰亚胺钠、全氟辛酸钠和全氟庚磺酸钠中的至少一种。
7.一种防冰涂层组合物,其包含权利要求1‑6任一项中所述的离子型多糖衍生物。
8.权利要求7所述的防冰涂层组合物用作玻璃、金属、硅片、陶瓷片、木质材料等的防冰涂层的应用。
优选地,所述玻璃可以为相机镜头、眼镜、镜子、护目镜、显示设备、车辆挡玻璃和后视镜等中的至少一种。
9.一种防冰涂层,其包含权利要求1‑6任一项中所述的离子型多糖衍生物或者权利要求7所述的防冰涂层组合物。
10.权利要求9所述的防冰涂层的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:将含有权利要求1‑6任一项中所述的离子型多糖衍生物的溶液涂覆于基材上,制备得到所述防冰涂层。
优选地,所述含有离子型多糖衍生物的溶液的质量分数为1‑50%。
优选地,所述含有离子型多糖衍生物的溶液所使用的溶剂选自水、二甲基亚砜(DMSO)、N,N‑二甲基甲酰胺(DMF)、N,N‑二甲基乙酰胺(DMAc)、氯仿、二氯甲烷、1,2‑二氯乙烷、丙、四氢呋喃(THF)、N‑甲基吡咯烷酮、吡啶、乙醇、甲醇、异丙醇、乙酸乙酯、乙酸丁酯、甲苯、甲乙酮中的一种、两种或更多种。
优选地,当溶剂选自上述溶剂中的两种时,二者的质量比为4:(1‑4)。

说明书全文

离子型多糖衍生物用作防涂层材料的应用

技术领域

[0001] 本发明属于天然高分子材料和精细化学品技术领域,具体涉及一种离子型多糖衍生物用作防冰涂层材料的应用,以及包含所述离子型多糖衍生物的防冰涂层组合物和防冰涂层。

背景技术

[0002] 寒冷环境下冰晶的形成会对一些基础设施(如:输电线路、电设备、光电设备)和交通工具(如:飞机、高汽车)造成危害,甚至带来严重的破坏。防冰涂层材料,可以涂布在输电线路等基础设施和交通工具表面,以在寒冷条件下防止冰晶形成,从而减少冰对基础设施和交通工具造成的危害。但是,目前已有的防冰涂层材料存在价格昂贵、耐性差、组成复杂、不可生物降解等问题。
[0003] 多糖衍生物是一类重要的精细化学品,是最早商业化应用的高分子材料之一,在涂料、塑料、纺织、造纸、能源、食品、医药和环境等领域具有广泛的应用。如:醋酸丁酸纤维素(CAB)、醋酸纤维素(CA)等以四氢呋喃、丙、乙酸乙酯等做溶剂,常用作涂料、油墨等。然而现有的多糖衍生物的防冰效果较差。

发明内容

[0004] 为了改善上述技术问题,本发明提供一种离子型多糖衍生物用作防冰涂层材料的应用,其中,所述离子型多糖衍生物具有如下述式I所示的重复结构单元:
[0005]
[0006] 其中:
[0007] A1、A2、A3相同或不同,彼此独立地选自R或R’;Y选自O或NH;
[0008] R选自下列基团中的一种、两种或更多种:
[0009]
[0010] R’选自下列基团中的一种、两种或更多种:
[0011]
[0012] *‑处表示连接位点;
[0013] n为1‑20的整数,优选为1‑10的整数,示例性为1、2、3、5、8、10、15;
[0014] m为0‑12的整数,优选为1‑10的整数,示例性为1、2、3、5、6、8、10;
[0015] z为0‑20的整数,优选为1‑10的整数,示例性为1、2、3、5、8、10、15;
[0016] 为咪唑盐阳离子、吡啶盐阳离子、吡咯盐阳离子、季铵盐阳离子、季鏻盐阳离子、哌啶盐阳离子中的一种、两种或更多种;
[0017] 为下列中的一种、两种或更多种:
[0018]
[0019] 所述离子型多糖衍生物中R’的取代度为0.5‑3.0,优选为0.8‑2.0,示例性为0.5、0.8、1.0、1.5、1.7、1.8、1.9、2.0、2.1、2.3、2.5、3.0。
[0020] 根据本发明的实施方案,所述离子型多糖衍生物的聚合度为100‑3000,优选为100‑2000,示例性为100、220、500、600、650、810、1000、1500、2000、3000。
[0021] 根据本发明的实施方案,所述离子型多糖衍生物选自纤维素衍生物、淀粉衍生物、壳聚糖衍生物、葡聚糖衍生物和甲壳素衍生物中的至少一种。
[0022] 根据本发明的实施方案,所述离子型多糖衍生物可用作玻璃、金属、片、陶瓷片、木质材料等的防冰涂层材料。
[0023] 根据本发明的实施方案,所述离子型多糖衍生物由如下方法制备得到:包括将高分子、酰化试剂和含 基团的试剂进行反应,得到所述离子型多糖衍生物。
[0024] 根据本发明的实施方案,所述高分子、酰化试剂和含 基团的试剂的质量比为1:(0.5‑7):(3‑9),示例性为1:0.5:4、1:0.67:8、1:2.3:8.3、1:1.67:5、1:3:6。
[0025] 优选地,所述高分子选自纤维素、纤维素衍生物、淀粉、淀粉衍生物、壳聚糖、葡聚糖和甲壳素中的至少一种。
[0026] 优选地,所述酰化试剂选自2‑氯丙酰氯、2‑溴丙酰溴和氯乙酰氯中的至少一种;
[0027] 优选地,所述含 基团的试剂例如可以选自含咪唑基团、吡啶基团、吡咯基团、季铵盐基团、季鏻盐基团、哌啶盐基团中的一种、两种或更多种的试剂;
[0028] 例如,所述含咪唑基团的试剂选自1‑丁基咪唑、1‑甲基咪唑、1‑乙基咪唑、咪唑和1‑烯丙基咪唑中的至少一种。
[0029] 例如,所述含季鏻盐基团的试剂选自三丁基膦、三乙基膦、三甲基膦和三苯基膦中的至少一种。
[0030] 根据本发明示例性的实施方案,所述离子型多糖衍生物的制备方法,包括如下步骤:
[0031] (1)将高分子溶于溶剂1中,得到高分子溶液;向得到的高分子溶液中加入酰化试剂,进行反应,得到高分子酯;
[0032] (2)将高分子酯溶于溶剂2中,得到高分子酯溶液;向得到的高分子酯溶液中加入含 基团的试剂,进行反应,得到多糖衍生物;
[0033] (3)将步骤(2)中所得产物溶于水中,加入盐,进行阴离子交换,然后过滤分离得到沉淀,并洗涤、干燥,得到所述离子型多糖衍生物。
[0034] 所述溶剂1选自离子液体、砜类溶剂和酰胺类溶剂中的一种、两种或更多种;
[0035] 例如,所述离子液体包括但不限于下述物质中的一种:1‑乙基‑3‑甲基咪唑氯盐离子液体、1‑乙基‑3‑甲基咪唑溴盐离子液体、1‑烯丙基‑3‑甲基咪唑氯盐离子液体(AmimCl)、1‑烯丙基‑3‑甲基咪唑溴盐离子液体、1‑丁基‑3‑甲基咪唑氯盐离子液体(BmimCl)、1‑丁基‑
3‑甲基咪唑溴盐离子液体、1‑乙基‑3‑甲基咪唑醋酸盐离子液体(EmimAc)、1‑烯丙基‑3‑甲基咪唑醋酸盐离子液体、1‑丁基‑3‑甲基咪唑醋酸盐离子液体、N‑乙基吡啶氯盐离子液体、N‑乙基吡啶溴盐离子液体、1,3‑二甲基咪唑二甲基磷酸酯盐离子液体、1‑乙基‑3‑甲基咪唑二乙基磷酸酯盐离子液体、3‑甲基咪唑甲酸盐离子液体、N‑甲基吡啶甲酸盐离子液体、1‑乙基‑3‑甲基咪唑甲酸盐离子液体、1‑丁基‑3‑甲基咪唑甲酸盐离子液体;优选为1‑烯丙基‑3‑甲基咪唑氯盐离子液体(AmimCl)、1‑丁基‑3‑甲基咪唑氯盐离子液体(BmimCl)或1‑乙基‑3‑甲基咪唑醋酸盐离子液体(EmimAc);
[0036] 例如,所述砜类溶剂、酰胺类溶剂选自二甲基亚砜、N,N‑二甲基甲酰胺(DMF)和N,N‑二甲基乙酰胺中的至少一种;
[0037] 优选地,所述溶剂1选自离子液体和砜类溶剂或酰胺类溶剂的混合溶剂时,二者的质量比可以为(0~9):(0‑4),示例性为0:4、1:1、2:1、3:1、4:1、5:1、6:1、7:1、9:1、4:0、4:0.5、4:0.5、4:1、4:2。
[0038] 例如,所述溶剂2选自砜类溶剂、酰胺类溶剂的至少一种,例如选自二甲基亚砜、N,N‑二甲基甲酰胺(DMF)和N,N‑二甲基乙酰胺中的至少一种;优选为N,N‑二甲基甲酰胺(DMF)。
[0039] 优选地,步骤(1)中,所述高分子溶液的质量分数为5~10%,示例性为5%、6%、10%。
[0040] 优选地,步骤(1)中,所述反应的温度为30‑60℃,示例性为30℃、40℃、50℃、60℃。进一步地,所述反应的时间可以为1‑4h,示例性为1h、2h、3h、4h。
[0041] 优选地,步骤(2)中,所述反应的温度为60‑100℃,示例性为60℃、80℃、100℃。进一步地,所述反应的时间可以为24‑48h,示例性为24h、30h、36h、42h、48h。
[0042] 优选地,步骤(1)、(2)中,还包括待反应结束后,对反应液进行沉淀、固液分离(例如过滤)、洗涤、干燥,制备得到反应产物的步骤。
[0043] 优选地,步骤(3)中,所述步骤(2)制备得到的产物与盐的质量比为1:(1~3),示例性为1:1.6、1:1.7、1:2.0、1:2.5。
[0044] 例如,所述的盐可以为双三氟甲磺酰亚胺钠、全氟辛酸钠和全氟庚磺酸钠中的至少一种。
[0045] 本发明还提供一种防冰涂层组合物,其包含上述离子型多糖衍生物。
[0046] 根据本发明的实施方案,所述防冰涂层组合物还可以包括消泡剂等常规组分。
[0047] 本发明还提供上述防冰涂层组合物用作玻璃、金属、硅片、陶瓷片、木质材料等的防冰涂层的应用。优选地,所述玻璃可以为相机镜头、眼镜、镜子、护目镜、显示设备、车辆挡风玻璃后视镜等中的至少一种。
[0048] 本发明还提供一种防冰涂层,其包含上述离子型多糖衍生物或者上述防冰涂层组合物。
[0049] 根据本发明的实施方案,所述防冰涂层的防结冰温度为‑35~0℃,示例性为‑32℃、‑25℃、‑20℃、‑15℃、‑10℃、‑5℃、0℃。
[0050] 根据本发明的实施方案,所述防冰涂层的冰粘附为10~100kPa,示例性为16kPa、20kPa、25kPa、30kPa、33kPa、35kPa。
[0051] 本发明还提供上述防冰涂层的制备方法,将含有上述离子型多糖衍生物的溶液涂覆于基材上,制备得到所述防冰涂层。
[0052] 根据本发明的实施方案,所述含有离子型多糖衍生物的溶液的质量分数为1‑50%,示例性为1%、5%、8%、10%、20%、30%、40%、50%。
[0053] 根据本发明的实施方案,所述含有离子型多糖衍生物的溶液所使用的溶剂选自水、二甲基亚砜(DMSO)、N,N‑二甲基甲酰胺(DMF)、N,N‑二甲基乙酰胺(DMAc)、氯仿、二氯甲烷、1,2‑二氯乙烷、丙酮、四氢呋喃(THF)、N‑甲基吡咯烷酮、吡啶、乙醇、甲醇、异丙醇、乙酸乙酯、乙酸丁酯、甲苯、甲乙酮中的一种、两种或更多种。优选为水、N,N‑二甲基甲酰胺(DMF)、丙酮、乙酸乙酯中的一种或两种。
[0054] 优选地,当溶剂选自上述溶剂中的两种时,二者的质量比可以为4:(1‑4),示例性为4:1、2:1、1:1。
[0055] 根据本发明的实施方案,所述基材可以选自玻璃、金属、硅片、陶瓷片、木材等中的至少一种。
[0056] 本发明还提供上述防冰涂层在基础设施(如输电线路、风电设备、光电设备)和交通工具(如飞机、高铁、汽车)等中的应用。
[0057] 本发明的有益效果:
[0058] 本发明在多糖侧链上引入阳离子基团,所得的多糖衍生物能够显著降低水的冰点,可以延缓结冰时间并降低冰在涂层上的粘附力,同时提高其溶解性,因而可作为防冰涂层材料,以有效防止寒冷环境下冰晶在涂层表面的形成,因而具有重要的实用价值。附图说明
[0059] 图1为实施例1中的纤维素2‑氯丙酸酯、纤维素丁基咪唑氯盐和纤维素丁基咪唑全氟辛酸盐的氢核磁谱图。(测试仪器:Bruker AV400核磁共振波谱仪,溶剂:氘代二甲基亚砜(DMSO‑d6)。)
[0060] 图2为实施例1中的纤维素2‑氯丙酸酯、纤维素丁基咪唑氯盐和纤维素丁基咪唑全氟辛酸盐的红外谱图。(测试仪器:Thermo Nicolet6700傅里叶变换红外光谱仪)[0061] 图3为‑30℃下水在有涂层(实施例1)和无涂层区域的结冰情况。(测试仪器:光学显微镜Leica Microsystems和高速相机Phantomv7.3)

具体实施方式

[0062] 下文将结合具体实施例对本发明的技术方案做更进一步的详细说明。应当理解,下列实施例仅为示例性地说明和解释本发明,而不应被解释为对本发明保护范围的限制。凡基于本发明上述内容所实现的技术均涵盖在本发明旨在保护的范围内。
[0063] 除非另有说明,以下实施例中使用的原料和试剂均为市售商品,或者可以通过已知方法制备。
[0064] 实施例1
[0065] 纤维素丁基咪唑全氟辛酸盐的制备,包括如下步骤:
[0066] (1)将0.3g纤维素加入到7.2g离子液体1‑烯丙基‑3‑甲基咪唑氯盐(AmimCl)中,于80℃剧烈搅拌溶解1h,得到质量分数为4%的纤维素/AmimCl溶液。冷却到0℃,加入0.7g的
2‑氯丙酰氯,并于40℃下反应3h,反应结束后加入乙醇沉淀,过滤、洗涤、干燥,得到纤维素
2‑氯丙酸酯;
[0067] (2)将1g步骤(1)制得的纤维素2‑氯丙酸酯溶解于DMF中,加入2.5g的1‑丁基咪唑,于80℃下反应24h,丙酮沉淀,过滤、洗涤、干燥,得到纤维素丁基咪唑氯盐;
[0068] (3)将1g步骤(2)制得的纤维素丁基咪唑氯盐溶解于水中,加入1.7g的全氟辛酸钠,搅拌0.5h,过滤、洗涤、干燥,得到纤维素丁基咪唑全氟辛酸盐。
[0069] 本实施例制得的纤维素2‑氯丙酸酯、纤维素丁基咪唑氯盐和纤维素丁基咪唑全氟辛酸盐的氢核磁谱图、红外谱图分别如图1、2所示,由图中2‑氯丙酰基的积分面积与纤维素骨架氢的积分面积的比值,计算得到2‑氯丙酸酯、丁基咪唑氯盐和丁基咪唑全氟辛酸盐的取代度分别为2.0、1.9和1.9。
[0070] 将0.5g纤维素丁基咪唑全氟辛酸盐溶解于9.5g的DMF中制得防冰涂层溶液。将涂层溶液涂覆在玻璃上,干燥,得到防冰涂层。水在该涂层上的结冰温度为‑32℃。
[0071] 从图3中可以看出:‑30℃下水在本实施例制得的涂层表面不结冰。且冰在该涂层上的冰粘附力为20kPa,远低于无涂层时冰的粘附力700kPa(测试仪器:XY运动平台控制器LAC‑26、力传感器NC10E和冷台Linkam THMS 600)。
[0072] 实施例2
[0073] 醋酸纤维素三丁基膦全氟辛酸盐的制备,包括如下步骤:
[0074] (1)将0.3g醋酸纤维素(取代度:2.0)加入到2.7g DMF溶液中,配制成10wt%质量分数溶液,冷却到0℃后,加入0.2g的氯乙酰氯。40℃下反应3h,反应结束后加入乙醇沉淀,使用砂芯漏斗过滤、洗涤三次后,干燥得到醋酸纤维素氯乙酸酯;
[0075] (2)将1g步骤(1)制得的醋酸纤维素氯乙酸酯溶解于DMF中,加入2.4g的三丁基膦,于80℃下反应24h,沉淀、过滤、洗涤、干燥,得到醋酸纤维素三丁基膦氯盐;
[0076] (3)将1g步骤(2)制得的醋酸纤维素三丁基膦氯盐溶解于水中,加入1.6g的全氟辛酸钠离子交换,搅拌0.5h,过滤、洗涤、干燥,得到醋酸纤维素三丁基膦全氟辛酸盐。
[0077] 本实施例制得的醋酸纤维素氯乙酸酯、醋酸纤维素三丁基膦氯盐和醋酸纤维素三丁基膦全氟辛酸盐中乙酰基取代度为2.0,氯乙酸酯或三丁基膦的取代度为0.8。
[0078] 将1.0g醋酸纤维素三丁基膦全氟辛酸盐溶解于9.0g的DMF/丙酮(质量比:7:3)中制得防冰涂层溶液。将涂层溶液涂覆在铁片上,干燥,得到防冰涂层。
[0079] 水在本实施例制得的涂层上的结冰温度为‑26℃,冰在该涂层上的冰粘附力为33kPa。
[0080] 实施例3
[0081] 淀粉乙基咪唑全氟庚磺酸盐的制备,包括如下步骤:
[0082] (1)将0.6g淀粉加入到9.4g离子液体1‑丁基‑3‑甲基咪唑氯盐(BmimCl)/DMF(质量比:8:2)中,80℃搅拌1h,得到质量分数为6%的淀粉/BmimCl/DMF溶液。冷却到40℃,加入1.0g的2‑溴丙酰溴,40℃下反应3h,反应结束后加入乙醇沉淀,过滤、洗涤、干燥,得到淀粉
2‑溴丙酸酯;
[0083] (2)将1g步骤(1)制得的淀粉2‑溴丙酸酯溶解于DMF中,加入3g的1‑乙基咪唑,于80℃下反应48h,丙酮沉淀,过滤、洗涤、干燥,得到淀粉乙基咪唑氯盐;
[0084] (3)将1g步骤(2)制得的淀粉乙基咪唑氯盐溶解于水中,加入2.5g的全氟庚磺酸钠,搅拌0.5h,过滤、洗涤、干燥,得到淀粉乙基咪唑全氟庚磺酸盐。
[0085] 本实施例制得的淀粉2‑溴丙酸酯、淀粉乙基咪唑氯盐和淀粉乙基咪唑全氟庚磺酸盐的取代度均为1.5。
[0086] 将0.8g淀粉乙基咪唑全氟庚磺酸盐溶解于9.2g的DMF/乙酸乙酯(质量比:8:2)中制得防冰涂层溶液。将防冰涂层溶液涂覆在硅片上,干燥,得到防冰涂层。
[0087] 水在本实施例制得的涂层上的结冰温度为‑28℃,冰在该涂层上的冰粘附力为35kPa。
[0088] 实施例4
[0089] 壳聚糖烯丙基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐的制备,包括如下步骤:
[0090] (1)将0.5g壳聚糖加入到9.5g离子液体1‑丁基‑3‑甲基咪唑氯盐(BmimCl)/DMSO(质量比:9:1)中,100℃搅拌2h,得到质量分数为5%的壳聚糖/BmimCl/DMSO溶液。冷却到0℃,加入1.5g的2‑氯丙酰氯,40℃下反应3h,反应结束后加入乙醇沉淀,过滤、洗涤、干燥,得到壳聚糖2‑氯丙酸酯;
[0091] (2)将1g步骤(1)制得的壳聚糖2‑氯丙酸酯溶解于DMF中,加入3g的1‑烯丙基咪唑,于80℃下反应48h,丙酮沉淀,过滤、洗涤、干燥,得到壳聚糖烯丙基咪唑氯盐;
[0092] (3)1g步骤(2)制得的壳聚糖烯丙基咪唑氯盐溶解于水中,加入2.5g的双三氟甲磺酰亚胺钠,搅拌0.5h,过滤、洗涤、干燥,得到壳聚糖烯丙基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐。
[0093] 本实施例制得的壳聚糖2‑氯丙酸酯、壳聚糖烯丙基咪唑氯盐和壳聚糖烯丙基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐的取代度均为1.7。
[0094] 将1.5g壳聚糖烯丙基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐溶解于8.5g的DMF/乙酸乙酯(质量比:8:2)中制得防冰涂层溶液。将防冰涂层溶液涂覆在陶瓷片上,干燥,得到防冰涂层。
[0095] 水在本实施例制得的涂层上的结冰温度为‑29℃,冰在该涂层上的冰粘附力为16kPa。
[0096] 以上,对本发明的实施方式进行了说明。但是,本发明不限定于上述实施方式。凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
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