羧甲基淀粉接枝聚丙烯酰胺的合成反應(yīng)及應(yīng)用研究.pdf

1、羧甲基淀粉本身是一種來源豐富、便宜易得,在食品、醫(yī)藥、石油等行業(yè)已經(jīng)被廣泛使用的物質(zhì)。對羧甲基淀粉通過接枝反應(yīng)進(jìn)行改性,不但能夠賦予其新的性能,還不會(huì)破壞羧甲基淀粉本身所固有的優(yōu)良特性。把聚丙烯酰胺接枝到母體羧甲基淀粉上所制得的產(chǎn)物是一種新型的有機(jī)高分子物質(zhì),作為絮凝劑是它在工業(yè)生產(chǎn)中的最主要應(yīng)用。
　　 本文對把聚丙烯酰胺接枝到母體羧甲基淀粉上的合成及應(yīng)用進(jìn)行了以下研究:
　　 (1)通過實(shí)驗(yàn)對四種不同種類的引發(fā)劑硝酸

2、鈰銨、高錳酸鉀、過硫酸鉀、混合引發(fā)劑過硫酸鉀-無水亞硫酸鈉進(jìn)行篩選,最后選出引發(fā)效果較好的引發(fā)劑為混合引發(fā)劑過硫酸鉀-無水亞硫酸鈉,其中過硫酸鉀與無水亞硫酸鈉的摩爾比為3:1。
　　 (2)以接枝率、接枝效率為考察指標(biāo),進(jìn)行單因素實(shí)驗(yàn)。從單因素實(shí)驗(yàn)的結(jié)果分析上得出影響接枝反應(yīng)的主要因素為:羧甲基淀粉與單體丙烯酰胺的用量比、引發(fā)劑過硫酸鉀.無水亞硫酸鈉的濃度、接枝反應(yīng)時(shí)間和接枝反應(yīng)溫度。
　　 (3)在單因素的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)正

3、交實(shí)驗(yàn),并以接枝率、接枝效率以及聚合物分子量為考察指標(biāo)。由正交實(shí)驗(yàn)得出羧甲基淀粉與聚丙烯酰胺接枝反應(yīng)的較優(yōu)條件是:引發(fā)劑過硫酸鉀的濃度為5.76×10-4mol/L(保持過硫酸鉀-無水亞硫酸鈉的摩爾比為3:1),接枝反應(yīng)時(shí)間為4h,羧甲基淀粉與單體丙烯酰胺用量比為1:4,接枝反應(yīng)溫度為55℃。四個(gè)因素對接枝率、接枝效率以及分子量的影響大小順序?yàn)?羧甲基淀粉與單體丙烯酰胺的用量比＞引發(fā)劑濃度＞接枝反應(yīng)時(shí)間＞接枝反應(yīng)溫度。
　　 (

4、4)從SEM照片中發(fā)現(xiàn)接枝反應(yīng)發(fā)生在羧甲基淀粉的表面,從紅外光譜譜圖中可以進(jìn)一步證實(shí)接枝合成反應(yīng)的發(fā)生,從TG曲線中發(fā)現(xiàn)CMS-PAM共聚物和聚丙烯酰胺相比要穩(wěn)定,從CMS-PAM共聚物的粘度分析結(jié)果來看,和CMS、PAM相比,CMS-PAM共聚物是一種粘度大、分子量大的物質(zhì)。
　　 (5)由動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)得出在反應(yīng)的初期該接枝共聚反應(yīng)速度Rg與各個(gè)反應(yīng)物濃度的關(guān)系式為:Rg=K[AM]1.0[CMS]0.50[K2S2O8]0.5

5、3[Na2SO3]0.53。
　　 (6)依據(jù)阿倫尼烏斯方程Rg=Ae-Ea/RT通過實(shí)驗(yàn)計(jì)算得出CMS-PAM接枝共聚反應(yīng)的接枝反應(yīng)活化能為18.36KJ/mol。
　　 (7)通過燒杯絮凝試驗(yàn)得出CMS-PAM共聚物作為絮凝劑處理活性黑廢液時(shí)脫色率達(dá)到82.06％,較佳處理?xiàng)l件為:投料量0.008g/300mL,初始pH為8,絮凝溫度為35℃,絮凝時(shí)間為50min。
　　 (8)通過燒杯絮凝試驗(yàn)得出CMS-P