HRP催化淀粉与酚类接枝聚合物的合成研究

以辣根过氧化物酶(HRP)/H2O2为催化体系,催化降解淀粉和3,5-二羟基苯甲酸(3,5-DBA)进行自由基接枝共聚反应,合成了淀粉和酚类接枝共聚物。探讨了温度和pH对酶活力的影响以及接枝条件对接枝共聚反应的影响。通过FTIR、1HNMR和GPC对接枝改性淀粉的化学结构进行了表征。产物用作皮革鞣剂时,显示了良好的应用性能。     

固定化HRP/H2O2/ACAC酶促体系引发下降解淀粉接枝丙烯酰胺共聚物的合成与表征

以壳聚糖为载体、戊二醛为交联剂制备固定化辣根过氧化物酶（HRP）,采用固定化HRP/H₂O₂/乙酰丙酮（ACAC）酶促体系制备降解淀粉-丙烯酰胺接枝共聚物（St-g-PAM）,通过红外光谱、紫外光谱、核磁共振和电镜扫描等手段对接枝共聚产物进行了结构分析。结果表明,丙烯酰胺成功接枝在降解淀粉上。共聚物用做皮革复鞣剂进行了应用实验,应用结果表明复鞣后的革柔软、纤维分散好和选择填充性强。     

HRP催化下对羟基苯甲醛与对羟基苯磺酸钠共聚物的制备及性能研究

利用辣根过氧化物酶(HRP)/H2O2催化体系合成对羟基苯甲醛(PHB)和对羟基苯磺酸钠(PHS)的共聚物。首先,PHB和乙二醇反应生成对羟基苯甲醛乙二醇缩醛(PHBEA)以保护醛基,然后进行PHBEA和PHS酶催化聚合,最后在酸性条件下解除缩醛得到PHB-PHS共聚产物。研究了单体摩尔比、体系pH、反应温度、HRP用量和H2O2滴加时间对PHBEA和PHS共聚反应的影响。用FTIR、NMR、GPC表征了产物结构。应用结果表明,应用革收缩温度(Ts)从54℃(鞣制前)提高至74.5℃(鞣制后)。该产物具有助染、鞣制等性能。     

HRP/H_2O_2引发制备酚类共聚物及其鞣制性能的研究

对羟基苯甲酸(PHBA)和对羟基苯磺酸(PHSA)在辣根过氧化酶(HRP)/H2O2的引发下进行自由基共聚反应制备酚类共聚物〔poly(PHBA-co-PHSA)〕,考察了酚类单体配比和HRP用量对共聚物鞣制性能的影响,用FTIR、NMR、UV和GPC对酚类共聚物的分子结构进行了表征。结果表明,所得酚类共聚物具有较好的鞣制性能,鞣制后的皮革收缩温度(Ts)达到了78.6℃,复鞣皮革柔软丰满,与铬鞣剂配合使用可减少铬鞣剂用量60%左右,Ts达到了98.63℃。     

HRP催化没食子酸与对羟基苯磺酸钠共聚物的制备及性能研究

没食子酸(GA)与对羟基苯磺酸钠(SHBS)在辣根过氧化物酶(HRP)/H2O2催化下以水为反应介质进行自由基共聚反应,制备了GA-SHBS共聚物。研究了共聚物制备过程中体系pH、HRP用量、反应时间、单体物质的量的比等因素对聚合反应的影响。得出最佳实验条件为:体系pH为7.5,过氧化酶用量为3 mg,n(GA)∶n(SHBS)为1∶1,反应4 h时得到的产物性能最佳。通过FTIR、NMR等对产物结构进行了表征,初步提出单体共聚反应机理及产物与皮纤维结合机理。将产品应用于皮革鞣制,结果表明其具有良好的溶解渗透性、鞣制性能和选择填充性。成革收缩温度可以达到75.6℃,革身柔软、均匀度好、粒面平细且无塑感。     

降解方式及引发剂对淀粉接枝共聚水煤浆分散剂性能的影响

以降解淀粉为原料,在最佳引发剂下接枝不同单体,合成两种淀粉接枝共聚物,并对比其性能。加入丙烯酸羟乙酯(HEA)和苯乙烯(ST),制备出淀粉-丙烯酸羟乙酯-苯乙烯接枝共聚物(简称HSS);加入丙烯酸(AA)、苯乙烯磺酸钠(SSS),制备出淀粉-丙烯酸-苯乙烯磺酸钠接枝共聚物(简称SAS)。研究了淀粉经氧化和酸解不同降解方式处理后对水煤浆的分散效果,考察了不同引发剂对淀粉接枝共聚反应的影响。结果表明:氧化降解处理后的淀粉降黏作用增强,接枝效率高。NaHSO_3-K_2S_2O_8是淀粉接枝共聚反应中理想的引发剂。SAS分散剂在神华煤颗粒表面的60 s接触角为-50.39°,HSS分散剂在神华煤颗粒表面的60 s接触角为-54.83°,SAS分散剂体现出更佳的润湿性能。HSS分散剂在煤颗粒表面的饱和吸附量为2.43 mg/g,SAS分散剂的饱和吸附量为2.97 mg/g。SAS分散剂既有淀粉的结构特点,也显示了优良的聚羧酸分散剂优势。     

降解淀粉/DMDAAC-AM接枝共聚物复鞣剂的合成及应用

酶降解淀粉与二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)和丙烯酰胺(AM)在引发剂(NH4)2S2O8(APS)作用下进行了接枝共聚合反应,制得阳离子型淀粉复鞣剂。第一步酶降解条件为m(蒸馏水)∶m(淀粉)∶m(α 淀粉酶)=180∶20∶0 2,在60℃降解1h。第二步接枝聚合反应条件为m(DMDAAC)∶m(AM)∶m(APS)=40∶20∶1 5,在75℃保温反应2h。接枝共聚物的接枝率及接枝效率分别为150%和78%,单体转化率及阳离子度分别为98 5%和37%,复鞣革对于染料及加脂剂的吸收率分别为97 3%和96 2%,用红外光谱(FTIR)对复鞣剂的结构进行了表征。     

淀粉接枝丙烯酰胺的合成及其絮凝性能的研究

以玉米淀粉(St)和丙烯酰胺(AM)单体为原料,采用过硫酸钾引发剂合成了淀粉接枝丙烯酰胺共聚物(St-g-AM)。用红外光谱对接枝共聚物进行了结构表征,用粘度法测定了分子量。讨论了聚合反应的各个因素对接枝共聚反应的影响,考察了接枝共聚物的絮凝性能。结果表明,以接枝效率为考察目标,其最佳的合成工艺为:引发剂的浓度为0.07 g/100 mL,淀粉与丙烯酰胺的质量比为1∶2.2,反应温度为65℃,反应时间3 h。淀粉接枝丙烯酰胺共聚物比430万分子量的聚丙烯酰胺(PAM)对高岭土水样的絮凝性能更好,当接枝共聚物的投加量为6 mg/L时,对高岭土水样的浊度去除率达到81.77%。最佳条件所合成出的淀粉接枝丙烯酰胺的分子量为75万。     

物理变性淀粉的接枝共聚反应及其应用性能

研究了经过热处理的变性淀粉分别与醋酸乙烯酯和丙烯酸的接枝共聚反应 ,并用红外光谱验证了该反应。应用性能的实验结果表明 :变性淀粉与醋酸乙烯酯的接枝共聚反应最佳反应条件是 :单体浓度为 0 .63 mol/L ,引发剂浓度为 2 .6mmol/L,反应温度 70℃ ,淀粉浓度 70 g/L ;变性淀粉与丙烯酸接枝共聚反应的最佳反应条件是 :单体浓度 0 .42 mol/L ,引发剂浓度 3 .0 mmol/L,反应温度 70℃ ,淀粉浓度 70 g/L。将该接枝共聚物作为胶粘剂用于纸浆的粘合 ,与纯变性淀粉粘合剂比较 ,所压制纸板的性能得到较大的改善     

间苯二酚和3,5-二羟基苯甲酸共聚物的酶促合成与表征

在辣根过氧化物酶(HRP)/H2O2的催化体系下,间苯二酚(RSC)和3,5-二羟基苯甲酸(DBA)进行自由基聚合反应,制备了合成鞣剂。研究了单体配比以及反应各因素对共聚物性能的影响。结果表明,在间苯二酚和3,5-二羟基苯甲酸的摩尔配比为2∶1、反应温度为35℃、pH值为7.0、H2O2的滴加时间为90 min时,合成反应具有较高的产率。用红外光谱(FTIR)、核磁共振光谱(NMR)和凝胶渗透色谱(GPC)对聚合产物的结构和性能进行了表征。提出了RSC和DBA的自由基聚合反应机理。应用结果表明,聚合产物具有较好复鞣和助染性能。     

Structure and properties of graft copolymer of starch and resorcinol synthesized using HRP

A modified starch tannage was synthesized by radical copolymerization of degraded starch and resorcinol (RC) using horseradish peroxidase (HRP)/H₂O₂ as an initiator. The effects of the degradation degree, system pH value, reaction temperature on the copolymerization, and tanning properties of the graft copolymer used in leather processing were investigated. The application results showed that the graft copolymer has excellent tanning properties. The shrinkage temperature (T_s) of the tanned leather reached 85.4°C, and the thickness increment ratio of the retanned leather was 23.1%. The tanning effects were significantly improved with RC modification compared with the graft copolymer of starch and vinyl monomers. The results indicated that the graft copolymer of starch and RC may be a replacement for toxic chrome and aldehyde tannage. The structure of the graft copolymer was characterized by FTIR, ¹H-NMR, GPC, and UV. © 2011 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci, 2012     

降解淀粉与乙烯基类单体接枝聚合物的合成及应用

适当降解的玉米淀粉与乙烯基类单体在引发剂作用下通过接枝聚合得到了改性淀粉鞣剂。当体系中w (降解淀粉 ) =10 %、w (乙烯基类单体 ) =2 0 %、引发剂质量为反应物质量的2 .0 %、反应温度为 5 0℃、反应时间为 1 5h时所得聚合物的接枝百分率为 87%、接枝效率为94%及接枝频率为 43。用其预鞣时可减少铬鞣剂用量 30 %～ 5 0 % ,铬鞣废液中铬含量降低到 ρ(Cr2 O3) =0 .2 6g/L ,用其复鞣时所得成革的选择填充性显著。成品革丰满柔软 ,粒面细腻。     

Preparation and Characterization of Enzymatically Degraded Starch-g-Poly(styrene-co-butyl acrylate) Latex for Paper Coating

Graft copolymerization of styrene and n-butyl acrylate onto enzymatically degraded starch was carried out via surfactant-free emulsion polymerization. The cassava starch was degraded by α-amylase before copolymerization, which greatly enhanced the starch content in copolymer. A series of latexes with small particle size, narrow size distribution, and high stability were prepared. The effect of starch degradation on graft copolymerization was investigated. High grafting efficiency was obtained. The application test of the latex showed that the surface strength of coated paper was improved, and all the other properties are very close to those of paper coated with conventional styrene-acrylate latex.     

焦磷酸锰络阴离子引发淀粉与苯乙烯及其二元单体接枝共聚的研究

采用廉价无毒的焦磷酸锰（Ｍｎ＾３＋）络离子作为引发剂，以十二烷基硫酸钠为乳化剂，对淀粉与苯乙烯及二元单体接枝共聚进行了初步探索，研究了单体浓度，引发剂浓度，反应温度及反应时间对接枝反应的影响趋势，发现Ｍｎ＾３＋具有良好的引发效果，接枝效率在６５％～９０％，接枝率可达２００％，对淀粉与Ｓｔ／ＡＮ，Ｓｔ／ＥＡ二元单体接枝共聚的研究表明接枝效率不高。     

均相制备纤维素/丙烯酰胺/甲基丙烯酸丁酯接枝共聚物的研究

以氢氧化钠/硫脲/尿素新型溶液溶解纤维素,在均相条件下以丙烯酰胺(AM)、甲基丙烯酸丁酯(BMA)为接枝单体,过硫酸铵为引发剂,N,N′-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,通过自由基聚合法制备出了纤维素/AM/BMA接枝共聚物。考察了聚合温度、时间以及(NH4)2S2O8、AM、BMA、MBA的用量对接枝效果的影响。利用红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对接枝产物进行了结构表征。实验结果表明,纤维素/AM/BMA接枝共聚物的最佳合成条件为:m(纤维素)∶m(AM)∶m(BMA)∶m[(NH4)2S2O8]∶m(MBA)=1∶4∶2∶0.05∶0.006,反应温度为65℃,反应时间为2h,在此条件下接枝率可达87%,接枝效率为36%。制备的纤维素/AM/BMA接枝共聚物的吸水倍率为583g/g。     

氧化条件对淀粉/丙烯酸共聚物粘接性能的影响

以双氧水(H2O2)为氧化剂、硫酸铜(CuSO4)为氧化催化剂,玉米淀粉经氧化、糊化和AA(丙烯酸)接枝改性后,制得淀粉/AA接枝共聚物;然后以此为瓦楞纸板生产用淀粉胶粘剂的载体,以淀粉氧化过程中的pH、催化剂含量、氧化剂含量、氧化时间和氧化温度为试验因素,以接枝淀粉胶粘剂/瓦楞纸板的粘接强度和边压强度为考核指标,采用单因素试验法优选出制备该胶粘剂的最佳工艺条件。结果表明:当pH=10、V(0.1 mol/L CuSO4)=0.6 mL、w(H2O2)=0.6%、氧化时间为20 min和氧化温度为30℃时,接枝淀粉胶粘剂具有相对最好的粘接性能,相应接枝淀粉胶粘剂/瓦楞纸板的粘接强度和边压强度相对最大。