马铃薯淀粉-丙烯酸接枝共聚物的制备及其吸水性能研究

本文研究了马铃薯淀粉-丙烯酸接枝共聚物(Potato starch acrylic acid graft copolymer,PSAAGC)的制备工艺及其吸水性能。以吸水率为评价指标,采用正交实验设计,对PSAAGC的制备工艺条件进行优化,对粗产物进行纯化,并研究了PSAAGC粗产物及纯化产物在Na Cl和NH4Cl溶液中的吸水性能,以及对染料靛红的清除性能。最优工艺条件为:在反应时间2h、反应温度70℃、丙烯酸∶淀粉=4.5、引发剂和交联剂分别为淀粉用量的3.5%和0.25%的工艺条件下,PSAAGC粗产物的吸水率达196.26g·g-1,PSAAGC纯化产物的吸水率达413.69g·g-1,表明PSAAGC具有良好的吸水性能。在实验范围内,PSAAGC在Na Cl和NH4Cl溶液中的吸水性能,随着溶液浓度的增加而减弱。此外PSAAGC对染料靛红有一定的清除作用,随着染料靛红浓度的升高,清除效果呈先升后降的趋势,清除率最高可达91.54%,且纯化产物的性能优于粗产物。实验结果表明PSAAGC具有良好的吸水性能和清除染料靛红的能力,可为马铃薯淀粉的进一步研究与开发提供参考依据。     

碱溶解玉米淀粉制备高吸水性树脂

以玉米淀粉、丙烯酸为原料,过硫酸铵(APS)为引发剂,N,N'-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,将中和丙烯酸的NaOH提前加入体系溶解淀粉,一步法制备出淀粉基高吸水性树脂(SSAP1)。通过单因素实验探究了丙烯酸与玉米淀粉质量比、丙烯酸中和度、引发剂APS用量、交联剂MBA用量对产物吸水倍率的影响,获得最优制备参数。通过FTIR、XRD、SEM分析了SSAP1微观结构,对比了SSAP1和高温糊化淀粉制备出淀粉基高吸水性树脂(SSAP)的接枝率和应用性能。结果表明,碱溶解玉米淀粉成功接枝聚丙烯酸分子链并发生交联反应形成高吸水性树脂,该方法能更有效地破坏淀粉分子内氢键并提高反应效率;SSAP1吸水速率与重复吸水性能优于SSAP;SSAP1在蒸馏水和盐水(0.1 mol/L NaCl溶液)中的吸收倍率分别为464和34 g/g,相比SSAP的吸水倍率(428 g/g)和吸盐水倍率(26 g/g)有明显提升。     

明胶/蒙脱土复合材料对酸性红18的吸附研究

以明胶(GEL)、蒙脱土(MMT)为原料,戊二醛为交联剂,采用溶液插层法制备得到GEL/MMT复合材料,考察了吸附时间、初始染料浓度、吸附剂用量、p H值以及离子强度等因素对该复合材料吸附染料酸性红18(AR18)的影响。研究结果表明,复合材料对AR18的吸附性能良好,吸附量可达557.21mg·g-1。复合材料对AR18的吸附量随着吸附时间和染料初始浓度的增加逐渐增大,最终保持不变;随着吸附剂用量、p H值和离子强度的增大逐渐减小。复合材料对AR18的吸附符合准二级动力学模型。     

定型基质专用吸水树脂的初步研究

以过硫酸铵-亚硫酸钠为引发剂,采用溶液聚合法,用马铃薯淀粉接枝丙烯酸制备定型基质专用吸水树脂,考查反应温度、中和度、引发剂、交联剂用量对聚合物吸水率的影响。结果表明,反应温度为55.0℃,中和度为85%时,所制备的吸水树脂吸蒸馏水倍率为5.2043 g.g-1;吸盐水倍率为2.3638 g.g-1,吸水速率与定型基质亲水能力匹配良好。     

交联剂种类及用量对淀粉类吸水树脂吸水性能的影响

以玉米淀粉、丙烯酸、膨润土为原料,过硫酸铵为引发剂,采用水溶液聚合法制备超强吸水树脂,并对产物进行性能测试。在得到最佳反应条件的基础上,考察了不同交联剂对此类超强吸水树脂性能、结构的影响,并优选较适合淀粉类超强吸水树脂的交联剂。以AlCl3为交联剂,且AlCl3用量为0.015%时,所得超强吸水树脂的吸去离子水量达到最高,为433.96 g/g,AlCl3用量为0.01%时,吸0.9%的NaCl溶液量达到最高,为73.76 g/g。     

反相悬浮聚合法制备XG-g-PAA高吸水性树脂

采用黄原胶(XG)为基体,丙烯酸(AA)为接枝聚合单体,环己烷为连续相,过硫酸钾为引发剂,利用反相悬浮聚合法合成了XG-g-PAA高吸水性树脂。研究了丙烯酸与黄原胶质量比、引发剂(KPS)用量、交联剂(NMBA)用量、丙烯酸中和度和聚合反应温度等因素对树脂吸水率的影响。利用傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)、扫描电镜(SEM)和热重分析仪(TGA)对产物进行了表征。结果表明,丙烯酸与黄原胶发生接枝共聚,在最佳工艺条件下制备的XG-g-PAA高吸水性树脂具有良好的吸水和抗盐性能,高温保水性能提高,对蒸馏水的吸水率为845 g.g-1,对质量分数0.9%的NaCl水溶液的吸水率为96.3 g.g-1,接枝率达126.5%,接枝效率达82.6%。     

AM-g-CCMC树脂的制备及其吸附性能

以交联羧甲基纤维素(CCMC)、丙烯酰胺(AM)为原料,过硫酸钾为引发剂,N,N'–亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,通过微波辐射法制备了吸水性树脂丙烯酰胺接枝交联羧甲基纤维素(AM–g–CCMC)。研究了溶液p H值、盐溶液浓度对AM–g–CCMC树脂吸水倍率的影响;同时考察了染料p H值、吸附时间、染料浓度、吸附剂浓度对树脂吸附量[对碱性品红(BF)和亚甲基蓝(MB)]的影响。结果表明,AM–g–CCMC对去离子水和浓度为0.154 mol/L的Na Cl,Ca Cl2,Fe Cl3溶液的最大吸水倍率分别为1 735,165,82,43 g/g;在20℃,浓度0.25 g/L条件下,AM–g–CCMC对BF和MB的最大吸附量分别为370 mg/g和323.4 mg/g。同时对该树脂的循环利用性能进行了初步研究。结果表明,吸附MB的AM–g–CCMC的再生效果略好于吸附BF的树脂。     

反相悬浮法合成“核–壳”结构超吸水材料

以反相悬浮法合成聚(丙烯酸/2–丙烯酰胺基–2–甲基丙磺酸),在反应过程中加入油溶性交联剂二甲基丙烯酸甘油酯,利用两相界面设计合成具有"核–壳"结构的超吸水材料,并对产品进行了性能分析。考察了外交联剂加入时间、反应时间及交联剂浓度对产品性能的影响,并对工艺进行了优化。研究结果表明:在最优工艺条件下制备的产品吸湿率为76.4%,在1 600 Pa下可吸收纯水409.2 g/g,吸收3.5%Na Cl溶液36.7 g/g,具有良好的抗压性能。     

反相悬浮聚合法制备XG-g-PAA高吸水性树脂的研究

采用黄原胶为基体, 丙烯酸(AA)为接枝聚合单体,环己烷为连续相,过硫酸钾为引发剂,利用反相悬浮聚合法合成了XG-g-PAA高吸水性树脂。研究了丙烯酸与黄原胶质量比、引发剂(KPS)、交联剂(NMBA)用量、丙烯酸中和度和聚合反应温度等因素对树脂吸水率的影响。利用傅立叶红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)和热重分析仪（TGA）进行了表征。结果表明：丙烯酸分子与黄原胶发生接枝共聚,在最佳工艺条件下制备的XG-g-PAA高吸水性树脂具有良好的吸水和抗盐性能,高温保水性能提高,对蒸馏水的吸收率为845 g.g-1, 0.9%的NaCl溶液的吸水率为96 g.g-1,接枝率达126.5%,接枝效率达82.6%。     

基于电石渣原料的方解石型碳酸钙制备研究

以电石渣为原料,NH_4Cl溶液浸取,Na_2CO_3为碳化剂,制备了方解石CaCO_3。首先探讨了 NH_4Cl溶液浓度、反应时间和溶液pH等因素对电石渣Ca~(2+)浸取率的影响,然后研究了 Ca~(2+)浓度、反应温度、反应时间等工艺参数对制备方解石型CaCO_3的影响,并通过X-射线衍射,扫描电子显微镜和红外光谱等对其结构进行表征。实验结果表明,在NH_4Cl溶液浓度为5 mol·L~(-1),pH 7,室温下浸取40 min,Ca~(2+)浸取率为95.15%;Ca~(2+)浓度为0.1 mol·L~(-1)、反应温度为60℃、反应时间为120 min,得到晶型较好的方解石型碳酸钙。     

壳聚糖基耐温型吸水树脂的制备及性能研究

为探讨吸水树脂的耐温性能,以壳聚糖（CTS）和丙烯酸（AA）为原料,采用水溶液接枝聚合法制备了具有一定耐温性能的高吸水树脂。实验结果表明,吸水树脂的最佳制备工艺条件为：交联剂用量为0.16 g,丙烯酸中和度为80%,m(AA)∶m(CTS)=10∶1,反应温度为80℃。在此条件下制备的吸水树脂对不同温度的水都有一定的吸水性能,但随着水温的升高,吸水率稍有下降,对95℃热水的吸水率可达446 g/g。傅里叶红外光谱仪表征结果表明,壳聚糖和丙烯酸确实发生了接枝共聚反应。     

聚丙烯腈／淀粉高吸水性树脂的制备及性能研究

本文以氧化—还原引发剂合成聚丙烯腈,将聚丙烯腈与淀粉混合进行皂化接枝制备了高吸水性树脂。研究了该树脂与聚丙烯腈分子量的大小和氢氧化钠、淀粉用量及种类的关系;测试了水解度、吸水率、吸水速度、保水性,以及加热、冷冻、光照、介质对吸水率的影响。该树脂对无离子水的吸水率为2000g/g,0.9%的NaCl溶液为250g/g。     

NaAA用量对淀粉/NaAA/CR吸水复合材料结构及性能的影响

采用乳胶粒子共混法制备了淀粉/NaAA/CR复合材料,研究了丙烯酸钠(NaAA)对复合材料物理性能、吸水性能和微观结构的影响.结果表明,丙烯酸钠用量为30份时,复合材料综合性能最优;浸水294 h后,体积吸水率和质量吸水率分别达到970%和700%.随着丙烯酸钠用量的增加,吸水性能和吸水速率都有所提高;用量多于40份时...     

玉米秸秆接枝丙烯酸-丙烯酰胺树脂的制备与吸水性能

以醚化预处理玉米秸秆(PTCS)为基体,丙烯酸(AA)和丙烯酰胺(AM)为单体,过硫酸钾为引发剂,N,N'-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,采用水溶液聚合法制备PTCS接枝AA、AM共聚物[PTCS-g-P(AA-co-AM)]。研究了合成条件对树脂吸水率的影响,考察了树脂重复吸水和保水性能,并用红外光谱(FTIR)、电子扫描电镜(SEM)表征了产物的结构和形貌。结果表明,在m(PTCS):m(AA):m(AM)= 1:5:2,丙烯酸中和度为70%,K₂S₂O₈为0.6%,MBA为0.2%,60℃反应3h条件下,制备高吸水性树脂的吸水率最大,对蒸馏水和0.9% NaCl水溶液的吸水率分别为144.04g/g、30.60g/g,且重复吸水和保水性能良好。     

玉米淀粉接枝丙烯酸高吸水性树脂的制备及性能研究

以玉米淀粉为主要原料、丙烯酸(AA)为改性单体、过硫酸铵为引发剂和N,N-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,采用接枝共聚法制备淀粉接枝型高吸水性树脂。研究了糊化温度、糊化时间、引发剂和交联剂用量、单体浓度、接枝反应温度和反应时间等对树脂吸水性能的影响。确定其最佳工艺条件为:糊化温度为85℃、糊化时间为60min,w(引发剂)=3%(相对于淀粉而言)、w(交联剂)=0.8%(相对于淀粉而言)、AA单体浓度为4.5mol/L、反应温度为60℃和反应时间为4h。在最佳工艺条件下制备的树脂,其吸水性能最佳,吸水率达到730g/g。     

耐盐性可降解淀粉高吸水树脂的制备及其性能

研究以天然无毒、生物相容性良好的可降解淀粉为基体,通过自由基接枝聚合法接枝丙烯酸和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸,制备了吸水性和耐盐性能良好的淀粉基高吸水树脂。通过红外光谱和扫描电镜对淀粉高吸水树脂进行了表征,并且考察了各因素(温度、投料比、引发剂用量和交联剂用量等)对吸液性能的影响。结果表明,当反应温度为55℃,反应时间为3 h,淀粉∶AA∶AMPS为2∶8∶0.5,引发剂用量为单体的0.6%,交联剂用量为单体的0.2%时,产物淀粉高吸水树脂在蒸馏水中吸水率达到了917 g/g,在0.9%生理盐水中吸盐水率为69.2 g/g,且吸水速率较快,重复使用3次基本不影响其吸水性能。     

耐盐性可降解淀粉高吸水树脂的制备及其性能

研究以天然无毒、生物相容性良好的可降解淀粉为基体,通过自由基接枝聚合法接枝丙烯酸和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸,制备了吸水性和耐盐性能良好的淀粉基高吸水树脂。通过红外光谱和扫描电镜对淀粉高吸水树脂进行了表征,并且考察了各因素(温度、投料比、引发剂用量和交联剂用量等)对吸液性能的影响。结果表明,当反应温度为55℃,反应时间为3 h,淀粉∶AA∶AMPS为2∶8∶0.5,引发剂用量为单体的0.6%,交联剂用量为单体的0.2%时,产物淀粉高吸水树脂在蒸馏水中吸水率达到了917 g/g,在0.9%生理盐水中吸盐水率为69.2 g/g,且吸水速率较快,重复使用3次基本不影响其吸水性能。     

阳离子淀粉染料吸附材料的制备及表征

以玉米淀粉为原料,以3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵(CHPTMAC)为阳离子醚化剂,以Na OH为催化剂,制备了天然高分子多糖基染料吸附剂阳离子淀粉(CS),用于对活性染料的吸附。对醚化反应机理进行了系统研究,并考察了反应条件对CS取代度(DS)及反应效率(RE)的影响。采用RAM、XRD、SEM对产物进行表征。吸附实验表明,当DS为0.12,染料溶液pH为8时,CS对活性红195、活性金黄K-2RA的吸附量分别为21.0和20.4 mg·g-1,去除率可达84.1%和81.6%,好于无机吸附材料活性炭。还进行了CS染料吸附材料的再生实验,4次再生后仍有较高的吸附量,表明CS染料吸附材料具有较强的可再生性能,可循环使用。该天然基染料吸附剂CS有望成为无机吸附剂及合成树脂吸附剂的理想替代品,用于工业染料废水的处理中。     

淀粉/NaAA/NBR复合材料的制备与吸水性能研究

运用乳液共沉法制备淀粉/NBR复合物,通过氢氧化钠和丙烯酸的中和反应,在NBR中原位合成丙烯酸钠(NaAA),制备淀粉/NaAA/NBR复合材料,并对复合材料物理性能和吸水性能进行研究。结果表明,与直接添加NaAA的淀粉/NaAA/NBR复合材料相比,原位合成NaAA的淀粉/NaAA/NBR复合材料物理性能较好,吸水性能较差;随着浸水时间延长和浸水温度升高,直接添加NaAA的淀粉/NaAA/NBR复合材料吸水体积膨胀率增大,原位合成NaAA的淀粉/NaAA/NBR复合材料吸水体积膨胀率先增大后减小,前者吸水性能较好。     

玉米淀粉接枝丙烯酸制备高效吸水树脂的研究

本文在紫外光照射下以芬顿试剂为引发剂,制备玉米淀粉接枝丙烯酸高效吸水树脂。通过单因素法考察了中和度、淀粉与丙烯酸质量比、交联剂及引发剂用量等因素对反应的影响,并通过红外光谱分析仪(FT-IR)对产品结构进行表征。实验结果表明:在N2保护下淀粉乳浓度为5.88%,丙烯酸与淀粉的质量比为1.3∶1,引发剂用量和交联剂用量占淀粉的质量百分数分别为5.00%和2.00%,聚合温度为40℃,聚合反应时间为1h,中和度为65%,所制备淀粉吸水树脂的吸水倍率可达到631g·g-1。