淀粉接枝共聚改性研究进展

淀粉接枝共聚物是一类新型功能性材料,具有天然高分子材料和合成高分子材料的双重性能,近年来得到了研究者的广泛重视。从淀粉的预处理方法、复合引发剂和多元单体的应用、聚合过程动力学模型及反相乳液聚合方法应用等方面综述了淀粉接枝共聚改性的研究进展。展望了接枝淀粉的研究方向。     

反相乳液法淀粉丙烯酰胺接枝共聚反应的研究

以木薯淀粉为主要原料,研究了淀粉/丙烯酰胺单体/乳化剂/油/水反相乳液体系的接枝共聚反应规律,考察了反应温度、引发剂和乳化剂浓度、淀粉单体比、油水比等因素对淀粉接枝丙烯酰胺共聚反应过程的影响,并对反应机理进行了探讨.结果显示：在本实验考察范围内引发剂浓度、单体淀粉比、反应温度影响显著;乳化剂用量和油水比对反相乳液体系的形成及稳定有重要的影响;淀粉与亲水性单体丙烯酰胺的接枝共聚反应为淀粉团粒表面控制.     

反相乳液法芋头淀粉/丙烯酸/丙烯酰胺接枝共聚

通过吸水倍率的测定研究了各反应因素对反相乳液体系中芋头淀粉-丙烯酸-丙烯酰胺的接枝聚合反应的影响。结果表明:反应温度60℃,单体中和度70%,油水比1.3∶1,交联剂用量0.06 g,引发剂用量1.0 g,反应时间2.5 h时,产物树脂吸水倍率达到了129 g/g,具有较快的吸水速率和较强的再生能力。     

反相乳液五元体系淀粉接枝共聚反应动力学

研究了在淀粉/单体/乳化剂/油/水五元反相乳液体系中引发淀粉和丙烯酰胺接枝共聚反应的动力学,考察了引发剂和乳化剂浓度、单体和淀粉浓度、反应温度等因素对表观聚合速率的影响.结果表明：在本实验考察范围内单体浓度和淀粉浓度对聚合速率影响明显,聚合过程中快速链终止和慢速链终止反应同时存在,动力学关系式为：R_p∝［I］^0.93［M］^1.28［St］^1.47［E］^0.61,聚合速率随体系温度的升高而加快,在35～55℃范围内,聚合反应的表观活化能为82.01 kJ•mol^-1.     

油酸盐用于淀粉接枝AM-AA反相乳液共聚反应乳化剂

引　言淀粉是一类重要的天然高分子 ,在造纸、食品、纺织等工业领域中具有广阔的应用前景[1] .淀粉的接枝共聚物是一类新型的高分子材料 ,在高分子絮凝剂、高吸水材料、造纸工业助剂、油田化学材料、可降解地膜和塑料等多方面的实际应用中具有优异的性能[2 ] .部分水解聚丙烯酰     

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.     

反相乳液法mSt-g-AM接枝共聚反应的动力学模型

采用反相乳液法进行淀粉与丙烯酰胺接枝共聚反应的机理研究,考察以过硫酸铵引发机械活化淀粉(mSt)与丙烯酰胺(AM)接枝共聚反应速率Rg与引发剂浓度[I]、乳化剂浓度[E]、单体浓度[M]和淀粉浓度[mSt]的关系,推导并验证该反应体系的动力学模型及反应机理。结果表明,本实验得出的动力学关系式为:[][][][]1.24 0.76 1.54 0.33gR∞mSt I M E,与理论推导出的动力学关系式:[][][][]0.5~1 0.5~1 1~1.5 0.6pR∞mSt I M E基本一致,机械活化淀粉与丙烯酰胺在反相乳液中进行接枝共聚反应符合自由基聚合机理;在聚合过程中,引发剂分解副反应、诱导分解及"笼壁效应"导致引发效率降低,单基终止和双基终止反应同时存在;推导出共聚物消耗单体量与参加反应单体总量的比值(X):[][][][][][][]0.5 0.50.5 0.5 0.5 0.51 2 31/X=1+KM/mSt+KmSt I/M+KI/mSt,单体浓度、淀粉乳浓度和引发剂浓度对其有重要影响。     

瓜尔胶/丙烯酰胺的反相乳液接枝共聚及其性能研究

以硝酸铈铵/硝酸为引发剂,在反相乳液中引发瓜尔胶/丙烯酰胺的接枝共聚反应。考察了单体丙烯酰胺/瓜尔胶（AM/GG）,引发剂浓度,反应温度和反应时间对接枝聚合的影响规律。实验结果显示：当AM/GG=3:2,引发剂浓度为4mmol/l,反应时间为4h,反应温度为45℃时,接枝共聚反应的接枝率和单体转化率分别为147.05%和87.7%。接枝共聚物的最大分子量可达到1.73?06.红外光谱(IR)和扫描电镜(SEM)分析证明了AM确实接枝到GG分子链上,热重分析(TGA)显示接枝的AM单体并未影响GG的热稳定性。     

瓜尔胶/丙烯酰胺的反相乳液接枝共聚

以硝酸铈铵/硝酸为引发剂,在反相乳液中引发瓜尔胶/丙烯酰胺的接枝共聚反应。考察了m(丙烯酰胺AM)∶m(瓜尔胶GG)、引发剂浓度、反应温度和反应时间对接枝聚合的影响。结果表明,当m(AM)∶m(GG)=3∶2,引发剂浓度为4 mmol/L,反应时间为4 h,反应温度为45℃时,接枝共聚反应的接枝率和单体转化率分别为147.05%和87.7%。接枝共聚物的最大相对分子质量(简称分子量,下同)可达到1.73×106。红外光谱(IR)分析证明了AM确实接枝到GG分子链上,热重分析(TGA)显示接枝的AM单体并未影响GG的热稳定性。     

脂肪酸盐用于反相乳液中淀粉接枝反应乳化剂的研究

研究了以淀粉为基材、以丙烯酰胺(AM)和二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)为聚合单体、以脂肪酸盐及其复配物为乳化剂、采用反相乳液聚合技术合成接枝共聚物的方法。讨论了脂肪酸盐的金属离子种类、碳链长度、乳液形成方法、乳化剂组成、乳化剂用量对单体转化率、接枝率、接枝效率、产品特性黏数及絮凝效果的影响。结果表明,将单一的脂肪酸盐以一定比例进行复配得到的混合物的乳化效果较好,当m(油酸)∶m(油酸钠)=60∶40的复配物为乳化剂,w(乳化剂)=6%,V(油)∶V(水)=1 2∶1,n(AM)∶n(DMDAAC)=3∶1,c〔(NH4)2S2O8〕=3 5×10-4mol/L,t=6h,θ=45℃时,单体转化率达99 7%,接枝率达97 6%,接枝效率为97 9%,特性黏数为1120mL/g。     

淀粉与苯乙烯/甲基丙烯酸甲酯乳液共聚合

研究了淀粉与苯乙烯 (St)、甲基丙烯酸甲酯 (MMA)的接枝聚合反应。以焦磷酸锰 [Mn(H2 P2 O7) 3 ]3 -为引发剂 ,以十二烷基苯磺酸钠为乳化剂 ,考察引发剂浓度、反应温度、单体浓度对原位聚合反应中单体的转化率(X % )、接枝率 (G % )、接枝效率 (GE % )的影响。实验结果表明最高接枝率可达到 5 2 .4 % ,接枝效率可达 77.2 %。     

Role and relevance of polarity and hindrance of vinyl monomers in graft copolymerization onto potato starch

The graft copolymerization of the vinyl monomers that were prepared by reactions of methyl acrylate and 4‐aminoazobenzene derivatives, such as 4‐aminoazobenzene, 4‐amino‐4′‐methyl azobenzene, 4‐amino‐4′‐nitro azobenzene, and 4‐amino‐3′,5′‐dinitro azobenzene, onto potato starch were carried out by the initiation of potassium persulfate. The evidence of grafted copolymers was investigated by using FTIR spectroscopy and acid hydrolysis technique. The relationship between grafting efficiency and monomer structure as well as polarity was studied. The experimental results showed that the graft copolymerization is independent of the polarity of the vinyl monomers and that the structures of monomers exhibit a marked influence on the graft copolymerization, namely, the larger the substitute is, the lower the grafting efficiency will be. © 2002 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci 85: 896–899, 2002     

木薯淀粉/VAc-MA接枝共聚物的合成研究

通过正交试验设计,研究醋酸乙烯酯和丙烯酸甲酯两种单体接枝改性木薯淀粉的影响因素。利用SAS统计分析得出适宜的工艺条件:引发剂浓度16mmol.L-1,总单体浓度1.45mol.L-1,两单体配比(VAc/MA)为30/70,反应温度65℃,反应时间5h。采用红外光谱对该接枝共聚物结构进行了分析。     

AA/AM反相微乳液的合成及性能研究

采用反相微乳液聚合方法,以丙烯酰胺(AM)、丙烯酸(AA)为共聚单体,合成了AA/AM反相微乳液钻井液处理剂。通过正交试验设计优化了反应条件,并对共聚物钻井液的性能进行了评价。结果表明:AA/AM的反相微乳液聚合的最优实验条件为乳化剂用量5%,引发剂用量0.15%,水相单体浓度40%;AA/AM反相微乳液作为钻井液处理剂在淡水、盐水、饱和盐水和复合盐水钻井液中均具有良好的增粘效果,而且在120℃下热滚老化16 h后仍保持较好的增粘性能,说明AA/AM反相微乳液具有良好的抗温性能。AA/AM反相微乳液还具有良好的抑制性能和润滑性能。     

Cationic graft copolymerization of tetrahydrofuran onto bromodeoxycellulose

Cationic graft copolymerization of tetrahydrofuran onto halodeoxycelluloses, which were prepared under homogeneous conditions, was studied with silver tetrafluoroborate as an initiator. 6-Bromo-6-deoxycelluloses gave graft copolymers, insoluble but swollen in tetrahydrofuran, whereas chlorodeoxycelluloses gave no graft copolymer. The graft copolymers were hydrolyzed in 2N HCl to give hydrolyzate solutions and insoluble solids. The hydrolyzate was found to be composed of 6-O-(4-hydroxybutyl) glucose and 6-O-(9-hydroxy-5-oxanonyl) glucose as well as oligomers of tetrahydrofuran by gas chromatography and gas chromatography–mass spectrometry after trifluoroacetylation. The insoluble solid was cross-linked polyoxytetramethylene, which could be hydrolyzed only very slowly in 2N HCl to yield oligomers of tetrahydrofuran. Thermal behavior of the graft copolymer was compared with that of cellulose and of homopolymer of tetrahydrofuran. © 1994 John Wiley & Sons, Inc.     

Hexavalent-chromium-initiated graft copolymerization of methyl methacrylate onto cellulose

Graft copolymerization of methyl methacrylate (MMA) onto cotton–cellulose has been carried out using hexavalent chromium Cr(VI) as initiator. Aqueous-methanolic solution of perchloric acid has been chosen as the reaction medium. The effect of monomer, initiator, acid, reaction medium, and temperature on the graft percentage has been found out. The reactions have also been carried out in the presence of polymerization, inhibitors, and retarders, such as hydroquinone and transition metal salts like CuSO₄, FeCl₃, etc. The grafted samples, after exhaustive separation of homopolymers and purification, were subjected to various chemical, mechanical, and thermal testings. The results of various analyses have been compared with the reference, and the improvement in the graft has been evaluated. A suitable mechanism for the grafting processes has been suggested, in accordance with the experimental results.     

淀粉接枝共聚改性研究进展

接枝共聚淀粉是一种新型功能性材料。介绍了接枝共聚改性淀粉的应用,从微波辐射技术、微波聚合技术紫外光技术的应用和复合引发剂的应用、新的乳液聚合方法应用等方面详细综述了淀粉接枝共聚改性研究的进展。指出了未来接枝改性淀粉的研究重点。     

接枝共聚改性氯化聚丙烯乳液的研究

以丙烯酸酯单体作为接枝共聚单体,合成了无芳烃低VOC的CPP(氯化聚丙烯)乳液。以接枝率和耐水性作为衡量指标,采用单因素试验法优选出制备CPP乳液的最佳工艺条件。结果表明:当反应温度为95℃、反应时间为3.5 h、w(总引发剂)=1.0%(其中10%引发剂在滴加单体以前加入,并且间隔时间为10 min)、w(丙烯酸酯单体)=30%和w(丙烯酸)=5%时,相应CPP乳液的综合性能相对较好,并且其对聚丙烯(PP)基材的附着力相对最好。