淀粉接枝丙烯酸聚合型絮凝剂的合成及絮凝性能研究

以可溶性淀粉为主要原料,以丙烯酸为接枝单体,硝酸铈铵和过硫酸钾为复合引发剂,采用溶液聚合的方法对糊化处理后的淀粉进行接枝聚合,合成出环保型淀粉衍生物水处理絮凝剂。通过对接枝聚合反应温度、反应时间、引发剂用量以及丙烯酸单体用量等因素对接枝率影响的研究,确定较佳的接枝产物合成条件：淀粉10g,单体丙烯酸用量10mL,硝酸铈铵和过硫酸钾（摩尔比1：1）复合引发体系用量2mmol,接枝反应温度50℃,接枝反应时间3h,接枝率达到43．2％。利用选煤后的废水对其产品絮凝性能进行实验研究,确定较佳的废水絮凝处理条件。     

机械活化淀粉与丙烯酰胺反相乳液接枝共聚反应的研究

淀粉接枝共聚物是一种新型功能性材料.研究了经机械活化预处理后的玉米淀粉与丙烯酰胺在反相乳液体系中的接枝共聚反应规律,分别考察了机械活化时间、反应时间、反应温度、油水比、引发剂浓度和淀粉单体比对单体转化率、接枝率和接枝效率的影响.实验结果表明,在本实验考察范围内的最佳反应条件是淀粉活化30 min、反应温度50℃、反应时间2 h、m(单体):m(淀粉)=1.6:1、V(油):V(水)=1.2:1、引发剂浓度1.46 mmol·L-1;在该反应条件下,单体转化率96%,接枝率56.7%,接枝效率85.3%.而原淀粉在类似条件下,单体转化率为72.5%,接枝率和接枝效率分别为46.9%和66.5%.机械活化作用破坏玉米淀粉的结晶区,与丙烯酰胺反应几率增大,有效地提高了玉米淀粉的化学反应活性.     

低密度聚乙烯固相接枝丙烯酸-2-羟乙酯共聚物的合成工艺

采用固相接枝法合成低密度聚乙烯(LDPE)接枝丙烯酸-2-羟乙酯(HEA)共聚物(LDPE-g-HEA),利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)分析了接枝产物结构。实验考察了溶胀时间、溶胀温度、反应时间、反应温度、引发剂偶氮二异丁腈(AIBN)浓度、界面剂二甲苯和单体用量对接枝反应的影响,并对不同单体投料量下制备的接枝产物进行凝胶含量测定。结果表明,HEA接枝到了LDPE主链上;在50℃溶胀40 min后,偶氮二异丁腈(AIBN)含量0.3%,二甲苯含量8.6%,85℃下反应2.5 h的较佳反应工艺条件下,当HEA加入量5.0%时,接枝率为3.8%,接枝效率达76.6%,凝胶含量为2.2%。随单体投料量的增加接枝率和接枝效率增大,产物的凝胶含量升高,可以通过调控单体投料量制备不同接枝率的改性产物。     

有机——无机复合~1凝胶调剖剂的研制

本文介绍利用淀粉和丙烯酰胺单体的接枝共聚体系以及膨润土堵剂,开发出了一种具有很好的封堵能力,价格低廉的有机——无机复合1凝胶调剖堵剂。研究了该调剖剂各组分的浓度对成胶时间及凝胶强度的影响,并采用填砂管模拟试验方法对该调剖剂的注入性能以及成胶后的封堵效果进行了尝试性的评价。实验结果表明,该调堵剂具有较好的注入性能和较高的封堵强度,且成胶时间可调,耐盐,成本较低。     

硅烷接枝ABS树脂及其水解交联的研究

在Haake密炼机中进行硅烷和ABS树脂的接枝反应,接枝产物在沸水中进行水解交联。研究了硅烷种类和用量、引发剂种类和用量对接枝率和凝胶率的影响,同时考察了反应条件对凝胶率的影响。结果表明,在本研究范围内,对于ABS树脂,只有使用3－甲基丙烯酰氧基三甲氧基硅烷（VMMS）作为接枝单体和丙烯酰胺作为引发剂才能得到一定的凝胶率。接枝率随单体用量增加而增加,凝胶率则先升高后趋于一定值。接枝率和疑胶率还随引发剂用量的增加先迅速增加后趋于一定值。温度和转速较低时,对凝胶率没有明显影响,但温度和转速很高时,凝胶率有所下降。     

高温水平井环空化学封隔多重网络凝胶的研究

针对高温水平井存在的定点堵水难题,以淀粉为骨架材料、丙烯酰胺为接枝单体、固体H_2O_2为高温引发剂、钛-三乙醇胺螯合物为触变剂、N,N-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂合成了高温水平井环空化学封隔多重网络凝胶,并通过正交实验确定了最优配比。同时对合成产物进行红外光谱表征、触变性能评价和封堵能力测试。结果表明,制得的耐高温水平井环空化学封隔器(ACP)材料性能良好,成胶时间在2～8 h可控;运用储能模量与恢复时间的关系方程和幂律流体方程对材料的触变性能进行评价,由此证明耐高温ACP体系的触变性能良好。采用环形填砂管物理模拟方法测量产物的持压能力,当温度在120～130℃时材料的封堵率达到98%以上,矿化度在20 000 mg/L附近时材料的封堵率达到97%以上。     

CAN - KPS体系引发淀粉接枝共聚为絮凝剂的工艺研究

为克服引发剂铈盐较昂贵,工业应用难的缺点,实验采用CAN-KPS复合引发体系引发丙烯腈接枝改性淀粉,采用接枝率和接枝效率作为评价接枝效果的指标,详细研究了接枝工艺及其引发剂浓度、丙烯腈单体的用量和接枝温度对接枝率和接枝效率的影响,结果表明:接枝率达130%以上,接枝效率达90%以上,可较好地代替铈盐引发剂。接枝后对接枝淀粉的结构分析表明:淀粉大分子上已接枝上丙烯腈单体;接枝反应不仅发生在淀粉的无定形区也发生在结晶区,且接枝后接枝淀粉的结晶度有所提高。     

氧化锌对硅烷交联聚乙烯的影响

利用叔丁基过氧化特戊酸酯作为引发剂,与氧化锌以及乙烯基三甲氧基硅烷以一定比例配合,制备了硅烷自交联聚乙烯。利用红外光谱表征了接枝产物,并确定了最佳配方和工艺。探讨了ZnO、引发剂的含量、加工温度对体系的接枝率、结晶度、凝胶含量以及力学性能的影响。结果表明:随着加工温度的升高,接枝率与凝胶含量均降低,结晶度增大,材料的力学性能则呈现先下降后上升的趋势;而随着ZnO和引发剂用量的增加,材料的接枝率和凝胶含量以及力学性能均呈先上升后下降的趋势;在温度为170℃,PV和ZnO含量为0.25份时,材料的结晶度最低,接枝率和凝胶含量最高,拉伸强度最高,为22.58 MPa。     

微波辐射下淀粉-丙烯酰胺接枝共聚物的合成

以硝酸铈铵作为引发剂、丙烯酰胺为单体,用微波辐射法合成了淀粉接枝丙烯酰胺共聚物。探讨了反应时间、引发剂浓度、单体和淀粉质量比和反应温度等因素对接枝反应的影响。正交实验确定的最优工艺条件为:反应时间20 m in,引发剂浓度4 mmol/L,丙烯酰胺和淀粉质量比2.5∶1,反应温度55℃,最高接枝率和接枝效率分别达到211.6%和74.3%。     

绿色可降解淀粉接枝改性阳离子化絮凝剂

以淀粉和丙烯酰胺为原料,加入醚化剂OMTAM进行接枝共聚反应,得到淀粉接枝改性阳离子化絮凝剂。首先对OMTMA投加量、碱的投加量和反应温度进行了单因素实验研究,并依据单因素实验结果,利用正交实验考察OMTMA的投加量、反应温度、反应时间、及碱的用量对絮凝性能的影响规律。结果表明：当最佳碱的投加量为3mL、OMTMA的投加量为0．05md、反应温度50℃、反应时间60mins时,絮凝剂对人工合成污水的去除率最佳。利用红外光谱对接枝前后的淀粉、以及接枝阳离子化以后的淀粉进行了结构表征。通过红外图谱对比分析表明,实验成功地对淀粉进行了接枝阳离子化。     

Swelling and rheology of saponified starch–g–polyacrylonitrile copolymers. Effect of starch granule pretreatment and grafted chain length

A series of well-characterized starch–g–polyacrylonitrile (PAN) graft copolymers was prepared from corn starch which had been heated in water at temperatures up to 94°C to vary the extent of starch granule swelling and disruption. Graft polymerization onto gelatinized starch gave less frequent grafting of higher molecular weight PAN than comparable graft polymerizations onto ungelatinized starch. A graft copolymer was also prepared from gelatinized starch under high dilution conditions to give lower molecular weight grafted PAN and more frequent grafting. Graft copolymers were then saponified with sodium hydroxide to convert nitrile substituents to a mixture of carboxamide and sodium carboxylate. Saponified graft copolymers were only partially water soluble and consisted largely of highly swollen, insoluble gel, which was separated from solubles for the study of physical properties. Saponification mixtures were also dried to yield highly absorbent polymer films. With the exception of the graft copolymer prepared under high dilution conditions, the physical properties of saponified graft copolymers depended on whether or not the granules of starch were gelatinized before graft polymerization. Compared with saponified graft copolymers derived from ungelatinized starch, those prepared from gelatinized starch gave films that absorbed larger amounts of aqueous fluids. Also, the gel fractions from these saponified gelatinized polymers exhibited higher water swelling, lower shear modulus, and a lower reduced viscosity function (η/cQ). The saponified graft copolymer prepared from gelatinized starch under high dilution conditions more closely resembled those prepared from ungelatinized starch, suggesting that molecular weight of grafted PAN and the grafting frequency rather than starch granule pretreatment might be the most important factor which influences properties.     

氧化-接枝双重改性淀粉胶粘剂的制备与性能研究

以玉米淀粉为原料、过硫酸铵(APS)为氧化剂、APS-亚硫酸氢钠为引发剂、苯乙烯(St)和丙烯酸丁酯(BA)为接枝共聚单体,制得氧化-接枝双重改性淀粉胶粘剂。采用单因素试验法和正交试验法优选出制备改性淀粉胶粘剂的最佳工艺条件。结果表明:当w(APS)=0.6%、w(总单体)=20%、w(引发剂)=0.6%、反应时间为2.0 h和反应温度为65℃时,改性淀粉胶粘剂的综合性能良好,其耐水时间为200 h、吸水率为60%和黏度为850 mPa.s。     

反应条件对调驱剂羧甲基淀粉封堵性能的影响

以淀粉为原料,通过溶剂法合成了羧甲基淀粉,并考察了反应条件对产物封堵性能的影响。结果表明,羧甲基淀粉的封堵性能受反应物料配比、反应时间及反应温度影响。随反应时间增加,反应温度升高,溶液的封堵性能先增大后减少,存在最佳值。产物具有最佳封堵能力的反应条件为:反应原料比为nAGI∶nNaOH∶n氯乙酸=8∶8∶1,最佳反应温度为50℃,反应时间为3 h。     

丙烯酰胺改性阳离子淀粉的制备及应用研究

对丙烯酰胺（AM）改性阳离子淀粉的工艺条件进行了探索,结果表明最佳条件为：反应温度50℃,反应时间8.0h,阳离子淀粉取代度0.026,AM用量4%。试验证明AM在阳离子淀粉非糊化的条件下也能进行接枝共聚,得到改性阳离子淀粉样品,样品在造纸上应用,应用效果良好。     

淀粉接枝AM/SSS/DAC调剖剂的制备与性能

以过硫酸铵和亚硫酸氢钠为氧化还原引发剂,N,N-亚甲基双丙烯酰胺(NMA)为交联剂,采用水溶液聚合将淀粉、丙烯酰胺(AM)、丙烯酰氧基三甲基氯化铵(DAC)和苯乙烯磺酸钠(SSS)接枝共聚制备了淀粉接枝聚合物调剖剂,探讨了交联剂用量、苯乙烯磺酸钠用量对淀粉接枝聚合物调剖剂吸水速率、凝胶强度、抗剪切性能和耐热性能的影响,并通过扫描电镜(SEM)、XRD衍射对淀粉接枝聚合物调剖剂的形貌和结构进行表征。结果表明所合成的淀粉接枝聚合物调剖剂具有较好的吸水率、吸水速率、凝胶强度、抗剪切性能和耐热性能。XRD证实了淀粉接枝聚合物调剖剂的结构,SEM表明淀粉接枝后原来淀粉颗粒的球形和椭圆形结构消失,形成了具有许多大小不等微孔的凝胶团聚体。     

新型高效复合絮凝剂PFCNS的制备与性能研究

以工业废渣和淀粉为基本原料,通过阳离子化、接枝共聚和复合三步反应,合成了一种新型高效的复合絮凝剂PFCNS,并探讨了絮凝剂用量对絮凝效果、C ODcr去除效果和透光率的影响.通过对生产废水的絮凝实验,表明PFCNS投药量少,絮凝沉降速度快,CODcr去除率高,絮凝效果优于聚合硫酸铁和聚合氯化铝.     

粉煤灰泡沫陶瓷浆料的稳定机制

通过不同组分浆料的沉降实验,研究了固含量、分散剂(淀粉、硅酸钠、柠檬酸三铵)对浆料稳定性能的影响。实验过程中测量了1#～12#浆料浑浊液和上清液的高度,进而得到浆料的相对沉降高度(RSH)值。通过测量10#、13#、14#浆料在沉降过程中上清液高度的变化,研究了13#、14#浆料的稳定性。实验结果分析发现,在含硅酸钠的悬浮浆料中,随着浆料中固含量的增加,淀粉作为分散剂对浆料的稳定性能的影响减小;在不含硅酸钠的浆料中,这一规律只在3#～6#的浆料中出现;淀粉、柠檬酸三铵作分散剂可显著提高浆料的稳定性。硅酸钠对浆料的分散效果较差,保证素坯在低温强度的状态下,应尽量减少硅酸钠的用量。     

粉煤灰泡沫陶瓷浆料的稳定机制

通过不同组分浆料的沉降实验,研究了固含量、分散剂（淀粉、硅酸钠、柠檬酸三铵）对浆料稳定性能的影响。实验过程中测量了1#～12#浆料浑浊液和上清液的高度,进而得到浆料的相对沉降高度（RSH）值。通过测量10#、13#、14#浆料在沉降过程中上清液高度的变化,研究了13#、14#浆料的稳定性。实验结果分析发现,在含硅酸钠的悬浮浆料中,随着浆料中固含量的增加,淀粉作为分散剂对浆料的稳定性能的影响减小;在不含硅酸钠的浆料中．这一规律只在3#～6#的浆料中出现;淀粉、柠檬酸三铵作分散剂可显著提高浆料的稳定性。硅酸钠对浆料的分散效果较差,保证素坯在低温强度的状态下,应尽量减少硅酸钠的用量。     

淀粉接枝AM／SSS／DAC降滤失剂的制备与性能

以过硫酸铵和亚硫酸氢钠为氧化还原引发剂,采用水溶液聚合将淀粉、丙烯酰胺（AM）、丙烯酰氧基三甲基溴化铵（DAC）和苯乙烯磺酸钠（SSS）接枝共聚制备了淀粉接枝聚合物降滤失剂,探讨了引发剂用量、苯乙烯磺酸钠用量和温度等对淀粉接枝聚合物降滤失剂水溶液表观粘度的影响,以及DAC含量对淀粉接枝聚合物钻井液性能的影响,采用XRD衍射对淀粉接枝聚合物降滤失剂的结构进行表征。结果表明所合成的淀粉接枝聚合物降滤失剂水溶液表观粘度的温度敏感性较低,淀粉接枝聚合物钻井液在高浓度盐水基浆（20％NaCl和10％CaCl2）中具有较好的降滤失性和抗盐性,XRD证实了淀粉接枝聚合物降滤失剂的结构。