文档介绍：广西大学
博士学位论文
反相乳液法机械活化淀粉接枝丙烯酰胺共聚反应及机理的研究
姓名:谢新玲
申请学位级别:博士
专业:化学工艺
指导教师:童张法
20090301
⒔又β和接枝效率的影响,并对机械活化淀粉接枝共反相乳液法机械活化淀粉接枝丙烯酰胺共聚反应及机理的研究摘要册和接枝共聚反应速率尺挠跋臁M频疾⒀橹じ梅从Φ亩ρХ匠毯头从淀粉与乙烯基单体接枝共聚物是一种新型功能材料,它具有天然高分子材料和合成高分子材料的双重性能,广泛应用于化工、轻工、园林、环保和油田等工业领域。在目前的聚合技术中,反相乳液聚合法具有聚合速率快、分子量大且分布窄及反应条件温和等优点,为淀粉接枝共聚提供了一条新的途径。采用自制的搅拌磨对淀粉进行机械活化,分别以机械活化木薯、玉米淀粉为接枝母体,研究机械活化淀粉与丙烯酰胺反相乳液接枝共聚反应。主要研究内容为:疾烊榛罤值、乳化剂用量、油水比、淀粉和单体浓度等因素对反相乳液体系稳定性的影响,探讨机械活化淀粉反相乳液体系形成条件和机理。疾旆从ξ露取⒎从κ奔洹⒁剂浓度和单体淀粉比等因素对机械活化淀粉接枝共聚反应过程单体转化率聚机理进行了探讨。捎煤焱夤馄滓⑸璧缱酉晕⒕、湎哐苌湟、差示扫描量热仪土6确治鲆嵌曰祷罨淀粉接枝共聚产物进行结构表征分析,探讨不同反应条件对产物结构性能的影响。芯炕祷罨矸鄯聪嗳橐航又簿鄯从Φ亩ρВ疾煲发剂浓度、单体浓度、淀粉乳浓度和乳化剂浓度等因素对聚合反应总速率机理。通过上述研究,根据实验结果和理论分析,主要结论如下:祷罨臼淼矸坌纬晌榷ǚ聪嗳橐旱氖室颂跫篐.—/.、乳化剂质量分数%~%、淀粉浓度~
≮..『一『基本一致,反应过程主要由链引发、链增长、和单体浓度减少。机械活化淀粉的存在显著提高了乳液的稳定性。.ズ甇%,%,链增长步骤的活化能是.¨『¨鶾”贺ⅰ‘~,油水体积比:~:甇;机械活化玉米淀粉形成稳定反相乳液的适宜条件:/、乳化剂质量分数甇%~%、淀粉浓度~~、油水体积比:。复配乳化剂效果优于单馤化剂。与原淀粉乳液体系比较,机械活化淀粉形成稳定反相乳液的捣段Ю┐螅枞榛劣昧亢偷矸叟ǘ燃跎佟10返ヌ宥稳定反相乳液的形成起助表面活性剂的作用。机械活化玉米淀粉与机械活化木薯淀粉反禾逑当冉希罢叩ヌ迮ǘ扔跋煜灾栌退寤祷罨ご砟芟灾岣叩矸劢又簿鄯从Φ牡ヌ遄;蔯、接枝率徒又π蔊1臼笛橛呕跫拢臼碓矸奂盎祷罨木薯淀粉接枝共聚反应的直鹞%%,%。玉米原淀粉及机械活化、衩椎粉接枝共聚反应的直鹞%、.ズ%,直鹞%、粉的接枝共聚反应有显著的强化作用,提高了淀粉的化学反应活性。诮又簿畚镏谐吮3只祷罨矸鄣暮焱夤馄滋卣鞣逋猓出现了丙烯酰胺卣魑辗澹っ骰祷罨矸塾氡0返ヌ宄功接枝。机械活化淀粉与丙烯酰胺共聚物具有网状多孔洞结构,共聚反应在淀粉的无定型区和结晶区同时发生,机械活化提高了玉米淀粉的化学反应活性,聚合过程不是由淀粉团粒表面控制。机械活化和共聚反应改变了原淀粉的聚集状态,接枝产物基本上为无定型的聚集态结构。机械活化淀粉接枝共聚物热稳定性比原淀粉接枝共聚物稍有提高。婺冢酆戏从ψ芑罨苁·唬·ǎ得骰祷罨矸塾氡0贩相乳液接枝共聚反应符合自由基聚合机理。本实验得出了聚合反应总速率尺徒又簿鄯从λ俾食遟的动力学关系式为:辟∞与理论推导出的动力学方程:链终止三个基元反应组成。共聚物消耗的单体量与参加反应单体总量的比,
>碇6脶心觚怠关键词:,而与原淀粉浓度成豆叵担表明机械活化对淀粉接枝共聚反应有显著的强化作用,对淀粉浓度的依赖性降低。
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符号说明
ㄐ岩撩革怎讣现軲‰牖瞬幔忱意义单位或量纲相关系数接枝共聚反应速率均聚反应速率滴定样品消耗硫代硫酸钠溶液的体积滴定空白样品消耗硫代硫酸钠溶液的体积射线衍射角度乳液粒子间的相互作用静电排斥能乳液粒子间的相互作用范德华吸引能淀粉脱水葡萄糖单元,相对分子质量丙烯酰胺加螅パ﨣啪淀粉的质量油水体积比聚合反应总速率反应时间机械活化时间反应温度起始时刻乳液层的体积笨倘橐翰愕奶寤乳化剂质量分数反应体系中单体的初始质量分率电导率荡υ谟拖嗖糠秩芙舛炔问表面活性剂亲油端的溶解度参数乳液粒子间的相互作用总势能乳液粒子间的相互作用空间位阻能聚丙烯酰胺℃%/甃畇。.甋甃.·’