1.一种将生物质转化为含氟热塑性弹性体的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、将纤维素经过多元低共熔溶剂处理得到微分散纤维素,所述多元低共熔溶剂包括氯化胆碱、草酸、丙二酸和水;
S2、将微分散纤维素分散在水中,经超声和离心处理制得高分散纤维素;
S3、将高分散纤维素分散在有机溶剂中,并利用溴丙酰溴、4‑二甲氨基吡啶、三乙胺、月桂硫醇和二硫化碳对其进行表面改性;
S4、将改性的纤维素作为聚合物骨架,往其中加入有机氟单体、动态交联单体和引发剂后,通过加热反应和超声处理使体系发生聚合反应,制备得到单桥连氟化热塑性弹性体;
或者,将改性的纤维素作为聚合物骨架,往其中加入有机氟单体、动态交联单体和引发剂,经加热反应后再加入非动态交联单体,然后再进行超声处理使体系发生聚合反应,制备得到双桥连氟化热塑性弹性体;
所述单桥连氟化热塑性弹性体的结构式如下所示:
其中,侧链n1取值为300‑600、n2取值为10‑200;
所述双桥连氟化热塑性弹性体的结构式如下所示:
其中,侧链n1取值范围为300‑600、n2取值范围为10‑200、n3为1‑3。
2.根据权利要求1所述的一种将生物质转化为含氟热塑性弹性体的制备方法,其特征在于,所述纤维素与多元低共熔溶剂的质量比为1‑3:50‑150;多元低共熔溶剂中,氯化胆碱、草酸、丙二酸、水的摩尔比为1‑2:0.2‑0.5:1‑2:1‑2。
3.根据权利要求1所述的一种将生物质转化为含氟热塑性弹性体的制备方法,其特征在于,所述纤维素的来源包括棉花、蔗渣、稻糠中一种或几种。
4.根据权利要求1所述的一种将生物质转化为含氟热塑性弹性体的制备方法,其特征在于,S1中的处理温度不高于90℃,处理时间为2h‑5h。
5.根据权利要求1所述的一种将生物质转化为含氟热塑性弹性体的制备方法,其特征在于,S2所述超声的时间为0.5‑3h,超声间隔为1‑3s关,1‑3s开;离心的转速为5000‑
12000r/min,时间为3‑10min。
6.根据权利要求1所述的一种将生物质转化为含氟热塑性弹性体的制备方法,其特征在于,S3为利用溶剂交换法将高分散纤维素分散在有机溶剂中;S3的表面改性方法为:将高分散纤维素分散在有机溶剂中后,在1份的高分散体系中,加入2‑10份溴丙酰溴与0.1份4‑二甲氨基吡啶,50‑70℃加热反应1‑3h得到改性纤维素A;将1份A溶解在DMSO中,并加入1‑2份三乙胺、0.5‑2份月桂硫醇、1‑2份二硫化碳,30‑50℃加热反应20‑30h后得到改性纤维素B。
7.根据权利要求1所述的一种将生物质转化为含氟热塑性弹性体的制备方法,其特征在于,S4中,所述有机氟单体选自2,4,6‑三氟苄基甲基丙烯酸酯、1H,1H,2H,2H‑全氟辛醇丙烯酸酯、2‑(全氟丁基)乙基丙烯酸酯、全氟烷基乙基丙烯酸酯、五氟苄基甲基丙烯酸酯、1H,
1H‑全氟辛基丙烯酸酯、(全氟环己基)甲基丙烯酸酯、1H,1H‑全氟丙基甲基丙烯酸酯、1H,
1H,2H,2H‑全氟癸基丙烯酸酯、1H,1H,7H‑十二氟庚基丙烯酸酯、2‑(全氟辛基)乙基甲基丙烯酸酯、2‑(全氟己基)乙基甲基丙烯酸酯、2‑(全氟丁基)乙基甲基丙烯酸酯、2‑(全氟癸基)乙基甲基丙烯酸酯、1H,1H,11H‑全氟十一烷基丙烯酸酯、2,2,3,3‑四氟丙基甲基丙烯酸酯、
1,1,1,3,3,3‑六氟异丙基丙烯酸酯、3‑(全氟‑5‑甲基己基)‑2‑羟基丙基甲基丙烯酸酯、2‑甲基‑2‑(三氟甲基磺酰胺)丙基甲基丙烯酸酯、2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9‑十六氟壬基丙烯酸酯、丙烯酸六氟丁酯、丙烯酸2,2,2‑三氟乙酯、丙烯酸四氟丙酯、丙烯酸八氟戊酯、丙烯酸七氟丁酯、丙烯酸五氟苯酚酯、七氟异丙烯酸异丙酯、丙烯酸十二氟庚酯、2,2,
3,3,3‑五氟丙基丙烯酸酯中的至少一种;所述动态交联单体选自丙烯酰胺,所述非动态交联单体选自N,N'‑亚甲基双丙烯酰胺,所述引发剂选自偶氮二异丁腈。
8.根据权利要求1所述的一种将生物质转化为含氟热塑性弹性体的制备方法,其特征在于,所述有机氟单体与改性纤维素的质量比为50‑500:1,所述动态交联单体与有机氟单体的摩尔比为5‑60:80‑100,所述非动态交联单体的摩尔质量占有机氟单体和动态交联单体摩尔质量的0.1%‑0.3%。
9.根据权利要求1所述的一种将生物质转化为含氟热塑性弹性体的制备方法,其特征在于,S4中,加热反应的温度为60‑80℃,时间为10‑20h,反应过程中进行搅拌处理,搅拌速度为100‑150r/min;所述超声处理的超声间隔为0.5‑2h,超声时间为5‑10分钟。
10.根据权利要求1所述的一种将生物质转化为含氟热塑性弹性体的制备方法,其特征在于,S4中,采用滴加的方式加入非动态交联单体,滴加时间在3h以上。