文档介绍：广西大学
硕士学位论文
机械活化淀粉与丙烯酰胺/丙烯酸反相乳液接枝共聚过程研究
姓名:李丽琴
申请学位级别:硕士
专业:工业催化
指导教师:童张法
20100501
机械活化淀粉与丙烯酰胺/丙烯酸反相乳液接枝共聚过程研究摘要淀粉与丙烯酰胺/丙烯酸两种单体接枝共聚反应制备高吸水性树脂,在农林、医疗卫生、石油化工、日用化工等领域具有广泛的应用。反相乳液聚合法具有聚合率快、产品固含量高、分子量大且分布窄及反应条件温和等优点,为淀粉与水溶性单体提供了一个理想的聚合方法。采用自制的搅拌磨对淀粉进行机械活化,以机械活化淀粉为主要原料,采用反相乳液法,合成了机械活化淀粉与丙烯酰胺/丙烯酸三元接枝共聚物。系统研究了引发剂浓度、丙烯酸的中和度、单体质量配比、单体淀粉质量比等因素对机械活化淀粉与丙烯酰胺/丙烯酸接枝共聚反应和树脂吸液性能的影响。通过正交试验得出最佳反应条件为:┧嶂泻投任%,反应温度为℃,/,,其接枝参数均有所提高;当交联剂浓度为.、,最大吸%倍率为痝,的加入可使吸水树脂的耐盐性能提高。采用、、等分析手段对接枝共聚产物进行了结构表征。红外光谱图表明/己成功接枝于机械活化淀粉。掌蟹⑾只祷罨破坏了淀粉的表面结构,使接枝共聚不仅发生在淀粉的表面,单体更容易
应活性提高。呦允荆祷罨徒又簿鄯从筛谋涞矸鄣木关键词:淀粉接枝共聚机械活化丙烯酸丙烯酰胺反相乳液动力学渗透到颗粒内部使淀粉发生接枝共聚,说明了机械活化能使淀粉的化学反集状态。机械活化淀粉接枝共聚物的热稳定性比原淀粉接枝共聚物稍有增强。研究了机械活化淀粉与丙烯酰胺/丙烯酸接枝共聚反应动力学,得出了反应初期的聚合反应速率与反应物浓度之间的关系为:【卵!.綧】【.,对机械活化淀粉与丙烯酰胺/丙烯酸反相乳液接枝共聚反应的机理进行了探讨。
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碍懒‰∞呶蛳符号说明国氏阍纬意义单体转化率单体的摩尔浓度淀粉的摩尔分率引发剂的摩尔浓度活化能乳化剂的摩尔浓度引发效率接枝率接枝效率丙烯酸的质量丙烯酰胺的质量淀粉质量单体质量中和度链增长速率常数链引发速率常数链终止速率常数相关系数聚合反应速率单位或量纲历厂明%Ⅳ幻甃。甃‘’甿畇。。甋。甃。
眦渤鸫洲弧∞删特川从嘲‰耽意义淀粉的摩尔分率反应温度油相的体积水的体积乳化剂的摩尔浓度丙烯酸丙烯酰胺红外光谱仪差热扫描量热仪湎哐苌湟扫描电子显微镜单位或量纲%甃。
第一章文献综述淀粉的基本结构和性质淀粉颗粒具有非常复杂的结构,含有无定型区和结晶区。双螺旋结构是由支链淀粉淀粉是一种价格低廉、资源丰富的可再生性资源,其产量仅次于纤维素,是植物储存能量的一种形式,也是人类重要的食物来源。从化学上来讲,它是一种高聚糖,瓺吡哺葡萄糖是其基本组成。N5矸鄣姆肿邮剑琻表示为聚合度,一般在洌籆为脱水葡萄糖单元淀粉分为直链淀粉和支链淀粉。直链淀粉是一种线形多聚物,.。支链淀粉是一种高度分枝的大分子,主链上分出支链,,支链通过糖苷键与主链相连,分枝点的糖苷键点占总糖苷键的/;见图2煌纳物合成过程,将导致淀粉颗粒中直链淀粉和支链淀粉的含量不同,但是大部分淀粉颗粒都是由大约%的直链淀粉和大约%的支链淀粉组成的。中较短的链组成的,其中的一部分形成了微晶区。淀粉颗粒的半晶区则由微晶区和剩余广西大掌硕士掌位论文机械涩心淀粉与丙烯酰胺/丙烯酸反相乳液接枝共聚过程研究图绷吹矸劢峁雇图Я吹矸劢峁雇—
獁【—、接枝淀粉概述的螺旋结构共同组成的,无定型区则是颗粒的其余部分组成的。直链淀粉的性质与支链淀粉也有不同之处。直链淀粉难溶于水并且水溶液不稳定,凝沉性强;支链淀粉不仅易溶与水,而且溶液稳定,凝沉性弱。直链淀粉能制成柔软性好、强度高的透明薄膜和纤维,它无臭、无味、无毒,具有抗油和抗水性能,是一种非常好的食品包装材料。支链淀粉虽然也能制成透明薄膜,但强度很差,而且遇水立即溶解。直链淀粉遇碘会形成螺旋结构络合物,呈蓝色;支链淀粉则与碘呈现紫红色。将淀粉溶解在水中加热,或将淀粉放入液氨、二甲亚砜、硫氰酸钠溶液、碱溶液等能破坏氢键的介质中,淀粉颗粒就会发生不可逆的润胀或糊化。水分子进入淀粉颗粒中,无定形相和结晶相的淀粉分子间的氢键断裂,淀粉分子间的缔合状态被破坏了,最后分散在水中成为亲水性的有胶体溶液,这就是糊化的本质。淀粉糊化后就会失去双折射性、结晶性,并且粘度上升,可急速增高化学药品和淀粉酶等的反应性。淀粉糊或淀粉稀溶液在