預(yù)處理淀粉接枝聚丙烯酰胺的鹽水溶液聚合及其性能研究.pdf

1、淀粉接枝聚丙烯酰胺共聚物(St-g-PAM)是在親水性、半剛性的淀粉分子骨架上引入柔性的聚丙烯酰胺支鏈而成的,它既有天然高分子的特性,又兼具合成高分子的機(jī)械與生物作用的穩(wěn)定性和線性結(jié)構(gòu)的展開能力。
　　 糊化程度是淀粉接枝反應(yīng)的一個(gè)重要影響因素,淀粉糊化程度越高,越有利于接枝共聚。另外,聚合方法一直是科研者研究的一個(gè)焦點(diǎn),包括水溶液聚合法、乳液聚合法、懸浮聚合法等,其中水溶液聚合法是工業(yè)中應(yīng)用最早和最多的方法,但由于反應(yīng)中過早凝

2、膠化,造成了聚合散熱困難,并且接枝共聚產(chǎn)物分離和固化困難,給大規(guī)模生產(chǎn)帶來了不便。因此,新的合成體系的研究是改善產(chǎn)物性能的重要手段之一。
　　 本文對原玉米淀粉進(jìn)行了水洗、極性溶劑萃取、過濾、干燥、過篩等預(yù)處理過程,并以預(yù)處理淀粉為基材,在水溶液聚合體系中添加一種適當(dāng)?shù)柠}構(gòu)成新的反應(yīng)體系,在此體系中合成了淀粉接枝聚丙烯酰胺。研究了淀粉糊化透光率與萃取溶劑類型(即溶劑極性大小)的關(guān)系以及與淀粉顆粒過篩目數(shù)(即施加外力大小)的關(guān)系,

3、最終選取了經(jīng)過丙酮溶劑萃取、200目篩子過篩后的淀粉為基材。
　　 通過L18(37)正交實(shí)驗(yàn)得出的最佳合成條件:即單體的量/淀粉的量3:1,淀粉的量1.5000g,反應(yīng)溫度60℃,鹽水溶液的濃度10g/50mL,過硫酸銨的量0.0168g,反應(yīng)時(shí)間3.5h,偶氮引發(fā)劑的量0.0100g,在該反應(yīng)條件下,制備出的St-g-PAM產(chǎn)品,其特性粘度為12.49dL·g-1,接枝效率為86.68％,接枝率為163.91％。
　　

4、 通過FTIR和元素分析鑒定了接枝產(chǎn)物St-g-PAM,并用XRD、偏光顯微鏡、SEM以及動態(tài)流變儀等儀器對產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)及性能進(jìn)行了分析。分析表明:接枝反應(yīng)后,淀粉的結(jié)晶結(jié)構(gòu)完全被破壞,產(chǎn)品存在許多深度較深、數(shù)量較多的孔洞,呈現(xiàn)出空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),而且反應(yīng)前后溶液體系均是非牛頓流體,各反應(yīng)條件下的表觀粘度均比反應(yīng)前的高,其中最優(yōu)條件下的最高。以接枝率、產(chǎn)品轉(zhuǎn)化率以及提純后產(chǎn)品的質(zhì)量為指標(biāo),驗(yàn)證了淀粉的類型以及溶液體系的選擇;結(jié)果表明,與未處