淀粉接枝丙烯酰胺絮凝剂合成及机制

应用水溶液聚合法合成淀粉接枝丙烯酰胺聚合物,研究了聚合反应机制。以过硫酸铵为引发剂,淀粉与丙烯酰胺在水溶液中进行接枝共聚反应,研究了反应温度、淀粉种类、糊化、pH值对接枝反应的单体转化率、接枝率、接枝效率以及产品支链聚合物相对分子质量的影响。结果表明:在反应温度50℃、丙烯酰胺与淀粉的质量比2∶1的条件下,产品接枝率71%,单体转化率97%,支链聚合物的相对分子质量700万。用偏光显微镜、扫描电镜分析等手段表征了淀粉及其接枝共聚物的形态结构。结果显示:合成的淀粉接枝共聚物保持团粒结构,表面接枝丙烯酰胺均聚物低;糊化的淀粉接枝后,形成了均匀的淀粉接枝共聚物。     

两性淀粉基天然高分子聚合物的合成及其速溶性的影响因素

研究了以淀粉为基材,以丙烯酰胺(AM)、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(AAC)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)为聚合单体,采用溶液聚合技术合成两性接枝共聚物的方法。考察了引发剂用量、反应温度、反应时间、溶解助剂用量、络合剂用量等因素对单体转化率、接枝率、产物特性粘数及溶解性的影响。最佳反应工艺条件为:引发剂的质量分数为0.1%,m(单体)∶m(淀粉)=7∶3,反应温度50℃,反应时间4 h。所得产物的接枝率为217.92%、转化率为93.74%、特性粘数为543.31 mL/g。     

马来酸酯类可聚合乳化剂在反相乳液聚合中的应用

以Span60和马来酸酐为原料,合成了一种马来酸酯类可聚合乳化剂(MPE),并将其应用于淀粉接枝丙烯酰胺乳液反相聚合反应中,探讨了引发剂浓度等反应条件对可聚合乳化剂的转化率以及接枝率等指标的影响。实验表明,以MPE作为乳化剂的淀粉接枝丙烯酰胺反应的最佳反应条件为:引发剂浓度为2.0×10-4mol/L;引发剂过硫酸铵与尿素配比为1.0∶1.5,接枝聚合反应的单体转化率可达到69.32%;MPE质量浓度为82 g/L较合适,最佳反应时间为4 h,反应温度为55℃。     

马来酸酯类可聚合乳化剂在反相乳液聚合中的应用

以Span60和马来酸酐为原料,合成了一种马来酸酯类可聚合乳化剂(MPE),并将其应用于淀粉接枝丙烯酰胺乳液反相聚合反应中,探讨了引发剂浓度等反应条件对可聚合乳化剂的转化率以及接枝率等指标的影响. 实验表明,以MPE作为乳化剂的淀粉接枝丙烯酰胺反应的最佳反应条件为引发剂浓度为2.0×10-4mol/L;引发剂过硫酸铵与尿素配比为1.0∶1.5,接枝聚合反应的单体转化率可达到69.32%;MPE质量浓度为82 g/L较合适,最佳反应时间为4 h,反应温度为55 ℃.     

CO_2介质中淀粉/丙烯酰胺接枝共聚反应

在CO2的保护下,以淀粉为基材,丙烯酰胺为单体,过硫酸铵/尿素为引发体系,通过水溶液聚合的方法,制备了淀粉接枝丙烯酰胺聚合物絮凝剂,考查了反应温度、反应物配比、引发剂用量和反应时间对接枝共聚物的接枝率、单体转化率以及特性黏数的影响。结果表明,当淀粉与丙烯酰胺质量比为1.0∶1.5、引发剂用量为单体质量的0.4%、60℃反应4 h时接枝率达到最高,为135.8%,此时单体转化率为99.9%,接枝共聚物的特性黏数为951 mL/g。     

反相微乳液法合成淀粉接枝丙烯酰胺、丙烯酰亚胺乙酯三甲基氯化铵共聚物

以淀粉为基材,通过反相微乳液聚合法与丙烯酰胺、丙烯酰亚胺乙酯三甲基氯化铵进行接枝反应制备共聚物。考察了引发剂种类及用量、乳化剂种类及用量、单体配比、盐类添加剂等因素对单体转化率、接枝率、产物特性粘数的影响。实验结果表明:以过硫酸铵-尿为引发体系,m(Span20)∶m(OP4)=40∶60的混合物为乳化剂,质量分数为7%;正己醇为助乳化剂,质量分数为3%;丙烯酰胺与丙烯酰亚胺乙酯三甲基氯化铵质量比为4∶1,接枝聚合物的接枝率达到127%,特性粘数达到1 060 mL/g。而质量分数为3%的乙酸钠和丙酸钠的加入可使产品特性粘数增加至1 210 mL/g和1 130 mL/g。     

接枝淀粉浆纱性能的研究

针对涤/棉混纺纱特点,利用不同接枝率的接枝淀粉对涤/棉混纺纱进行上浆测试,探索上浆性能与接枝率内在关系;通过多次实验,确定最优上浆配方,从而在涤棉混纺纱上浆上可取代PVA浆料,从而解决PVA浆料给环境带来的问题。结果表明:与PVA浆纱效果相比,接枝率在18%左右时,浆纱耐磨性和毛羽贴伏、断裂强力等性能较好,浆纱的总体质量较好。     

Tween对双水相中淀粉接枝共聚反应的影响

研究了以Tween非离子表面活性剂为添加剂,聚乙二醇为分散剂,高锰酸钾为引发剂的双水相中淀粉接枝丙烯酰胺共聚反应。重点考察加入非离子表面活性剂对双水相中进行的淀粉接枝丙烯酰胺共聚反应的影响,讨论了Tween的种类和浓度、PEG质量分数、引发剂用量等因素对单体转化率、接枝率、特性黏数的影响,并通过红外光谱对接枝共聚物进行了结构表征。实验得到的最佳反应条件为,以质量分数为2%的Tween-80作为添加剂,PEG 20000的质量分数为15%,引发剂摩尔比为n(KMnO4)∶n(AM)=6.0×10-4∶1。在此条件下得到的接枝共聚物为单体转化率为99.71%,接枝率为139.14%,特性黏数477.63 mL/g。     

新型两性淀粉基絮凝剂的制备

以过硫酸铵为引发剂,在可溶性淀粉上同时接枝丙烯酰胺、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵和丙烯酸,制备了一种新型两性淀粉基絮凝剂。采用红外光谱对接枝共聚物的结构进行表征,证明3种单体成功接枝到淀粉上。为制备高电荷密度、阴阳离子相互匹配的淀粉接枝聚合产品,固定3种单体摩尔比为1∶1∶1,淀粉与单体质量比1∶2.47,通过正交试验对合成条件进行优化,确定接枝共聚反应的最佳反应条件：淀粉与过硫酸铵质量比25∶1,引发时间22 min,反应温度63℃,pH 4～5,聚合体系有效物质量分数17%。最佳反应条件下单体总转化率为99.15%,接枝物的接枝率达到225%,接枝效率达到97.72%。研究提高了在水介质中制备淀粉基改性类高分子絮凝剂的有效物浓度,有利于节约储运成本。     

光固化丙烯酸阴极电泳涂料的制备及性能研究

以甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、苯乙烯等作为功能性单体,通过自由基聚合反应合成丙烯酸基体树脂。通过异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）单体合成的异氰酸酯基（NCO）半饱和封闭物,与丙烯酸基体树脂进行接枝反应,在骨架中引入不饱和键,在紫外光和引发剂作用下制备出低温紫外光固化阴极电泳涂料。探讨了接枝比、活性稀释剂、光引发剂、闪蒸工艺、固化时间等对涂膜的影响,得到涂膜制备的最佳工艺条件：NCO半饱和封闭物与丙烯酸基体树脂接枝比例1∶0.7,活性稀释剂的质量分数为树脂总量的10%,光引发剂的质量分数为成膜物质的3%,闪蒸温度70℃,闪蒸时间5 min,紫外光照射60 s。涂膜性能优异,光泽度高,光滑平整,硬度高,抗冲击性能良好,适合工业化生产需要。     

St-g-PAM/BA共聚物的Hofmann降解反应

以St g PAM/BA共聚物为原料,在碱性介质中与次氯酸钠作用,进行Hofmann降解反应,合成了St g PVM/BA。探讨了各种反应因素如聚合物体积分数、反应物配比、反应温度、反应时间等因素对胺化度的影响,确定了St g PVM/BA的适宜合成条件:聚合物体积分数为26%,n(-CONH2)∶n(NaOCl)∶n(NaOH)=1∶1∶20,反应温度θ=0℃,反应时间t=6h,此时胺化度达到最大值88.53%。经过Hofmann降解反应的聚合物分子中有极强的碱性基团氨基(-NH2),易与其他官能团反应。     

反相乳液聚合制备淀粉接枝丙烯酰胺共聚物

以玉米淀粉为原料,研究反相乳液体系中淀粉与丙烯酰胺接枝共聚反应规律,考察反应时间、反应温度、引发剂浓度、丙烯酰胺单体与玉米淀粉质量比、油水体积比对接枝共聚反应的影响。通过单因素实验,获得较佳工艺条件：反应时间为3 h,反应温度为50℃,丙烯酰胺单体与玉米淀粉的质量比为1.5：1,引发剂浓度为3.287mmol/L,油水体积比为1.4：1,在此条件下,可制备得到单体转化率92.60%、接枝率54.06%、接枝效率79.41%的淀粉接枝丙烯酰胺共聚物。     

淀粉基可降解性高吸水性树脂的制备

以硝酸铈铵为引发剂,通过水溶液聚合法制得了玉米淀粉接枝丙烯酰胺高吸水性树脂。红外光谱分析证实了聚合物的聚合成功。研究了共聚物的反应温度、单体的配比、引发剂种类与用量、交联剂用量对吸水率的影响。得到的最佳反应条件为:在40℃时,玉米淀粉与丙烯酰胺的质量比为1∶2;引发剂硝酸铈铵与乙二胺的用量与丙烯酰胺的摩尔比分别为1.10×10-1和2.18×10-3时,聚合物的吸水率为自身质量的716倍。对吸水性树脂进行了降解测试,在自然条件下不到一个月的时间自然分解。     

Preparation of self-crosslinked acrylate emulsion with high elasticity and its rheological properties

Using butyl acrylate（BA）,methyl methacrylate（MMA）,methacrylic acid（MAA） and mixed emulsifier as raw materials,the self-crosslinked emulsion was prepared via pre-emulsified and semi-continuous seeded emulsion polymerization technology in the presence of N-hydroxymethyl acrylamide and poly solidum maleate. The influence of mass ratio of BA to MMA,amount of N-hydroxymethyl acrylamide and poly solidum maleate on the rheological properties of the self-crosslinked emulsion was studied. Possible cross-linked mechanism of self-crosslinked monomer was investigated. And the relationship between emulsion viscosity and shear rate was investigated. The results show that the self-crosslinked acrylate emulsion with high elasticity can be synthesized when the mass fractions of BA is 60%,MMA is 40%,and added amount of N-hydroxymethyl acrylamide is 2.5%-3.0% and added amount of poly solidum maleate is 0.3%-0.4%. The self-crosslinkage process of N-hydroxymethyl acrylamide involves two steps. One is copolymerization of N-hydroxymethyl acrylamide and acrylate,the other is cross-linkage among polymer molecules via condensation reaction of methylol. The emulsion is of rheological properties of pseudo-plastic fluid and belongs to non-Newtonian fluid.     

高性能醇溶性复膜胶的研制

以乙醇为溶剂 ,采用一次加料法合成了醋酸乙烯酯、丙烯酸 2 -乙基己酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸四元共聚物 ;考察了溶剂、单体浓度、引发剂种类和用量、反应温度及共聚单体配比对聚合反应的影响。确定了合成醇溶性复膜胶基料的较佳反应条件 :聚合单体的配比是醋酸乙烯酯 /丙烯酸 2 -乙基己酯 /丙烯酸丁酯 /丙烯酸为 1 0 0 / 1 0 / 1 0 / 3,引发剂的质量分数为 0 .4% ,反应温度 77℃ ,反应时间 7h,此条件下的产品收率达 95 %以上。     

秸秆接枝丙烯酸丁酯制备吸油树脂

以玉米秸秆为反应基材、丙烯酸丁酯为接枝单体、二甲基丙烯酸1,4-丁二醇酯(BDDMA)为交联剂,采用悬浮聚合方法合成了吸油材料。考察了物料配比、引发剂用量、交联剂用量、反应温度等因素对合成材料吸油性能的影响,用傅里叶变换红外光谱仪和扫描电镜分别对材料的化学结构及表面形貌进行了表征。结果表明,吸油材料的最佳合成条件为m(秸秆)∶m(丙烯酸丁酯)=1∶1、w(引发剂)=0.6%、w(交联剂)=0.2%、反应温度75℃、反应时间6h,在此条件合成的吸油材料对甲苯的吸油率为5.8g/g。     

介孔分子筛催化合成丙烯酸正丁酯

采用溶胶-凝胶方法,以P123为模板剂,正硅酸乙酯为硅源合成了介孔分子筛CsxH3-xPW12O40-SBA-15。XRD表征结果表明改性后的催化剂具有纯硅SBA-15分子筛晶体结构。将该催化剂用于合成丙烯酸正丁酯,并考察了不同Cs和P摩尔比对反应活性的影响,其中Cs2.5H0.5PW12O40-SBA-15的催化活性最好。采用正交设计方法确定出各因素对反应结果的影响从大到小顺序为:反应时间,反应温度,原料组成,催化剂质量分数。确定最佳操作条件:温度为130℃,酸醇摩尔比为1∶1.2,反应时间为5h,催化剂的质量分数为5%。重复试验表明Cs2.5H0.5PW12O40-SBA-15具有良好的稳定性。     

硫酸氢钠催化合成丁二酸二丁酯

以丁二酸和正丁醇为原料,硫酸氢钠为催化剂合成了丁二酸二丁酯,考察了影响酯化率的各种因素,确定了最佳反应条件为:丁二酸用量0.05mol时,正丁醇与丁二酸的摩尔比为2.5,0.12g催化剂,5mL甲苯作带水剂,反应时间30min,酯化率达98%以上.结果表明:硫酸氢钠是合成丁二酸二丁酯的优良催化剂.     

苯乙烯-丙烯酸丁酯乳液性能的研究

介绍了以苯乙烯、丙烯酸丁酯和丙烯酸为反应单体,过硫酸铵为引发剂苯丙乳液的合成工艺。通过实验确定了新产品的原料配比以及主要技术性能指标,同时讨论了单体、引发剂、乳化剂及温度对乳液性能的影响。结果表明,以苯乙烯、丙烯酸丁酯和丙烯酸为主要单体的苯丙乳液具有优良的化学稳定性。     

耐盐雾改性苯丙乳液的合成

采用种子-半连续乳液聚合方法,以阴/非离子复合乳化剂为乳化体系,苯乙烯、丙烯酸丁酯等为共聚单体,丙烯酰胺（AM）为交联单体,环氧单体（GMA）为功能单体,硅烷偶联剂（KH-570）为偶联剂,制备了水性耐盐雾改性苯丙乳液,考察了AM、GMA、KH-570对乳液及其涂膜性能的影响.结果表明AM用量为1.0％,GMA、KH-570用量均为3.0％,涂膜交联度98.2％、吸水率7.8％、附着力1级、耐盐雾时间600h.