正交试验优选机械活化玉米淀粉-丙烯酰胺-丙烯酸三元接枝共聚的工艺条件

以机械活化预处理后的玉米淀粉为主要原料,丙烯酰胺(AM)、丙烯酸(AA)为单体,采用反相乳液法合成了机械活化淀粉三元接枝共聚物;对机械括化玉米淀粉与AM/AA在反相乳液中接枝共聚反应的5个影响因素:单体配比、反应温度、中和度、引发剂浓度、油水体积比进行理论研究.以接枝率为考察对象,得到最佳反应条件为AM/AA质量比0.67、反应温度55℃、中和度85%、引发剂浓度7.30mmol/L、油水体积比1.2:1,在此实验条件下,单体转化率97.50%,接枝率58.95%,和接枝效率69.57%.对比坂淀粉在类似的条件下,单体转化率为90.70%,接枝率和接枝效率分别为53.55%和64.84%.机械活化显著的提高了玉米淀粉在反相乳液中的接枝共聚反应活性.     

反相乳液聚合法合成淀粉接枝丙烯酰胺的工艺研究

研究以玉米淀粉为原料,反相乳液体系中淀粉与丙烯酰胺接枝共聚反应规律。考察引发剂浓度、乳化剂用量、丙烯酰胺单体与玉米淀粉质量比接枝共聚反应的影响。通过单因素实验,获得最佳工艺条件:引发剂浓度为6mmol/L,乳化剂用量5%,丙烯酰胺单体与玉米淀粉的质量比为1.5∶1。在此条件下,可制备得到单体转化率95.46%、接枝效率88.12%、特性粘度410 mL/g的接枝共聚物,该接枝物比相对分子质量500万的聚丙烯酰胺的絮凝性能更好,在用量为25 mg/L时,对高岭土水样的浊度去除率达到88.6%。     

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.     

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。     

淀粉反相乳液法三元接枝共聚改性研究与表征

以丙烯酰胺(AM)和丙烯酸(AA)为接枝单体,采用反相乳液聚合技术对木薯淀粉进行接枝共聚改性,生成淀粉-丙烯酰胺-丙烯酸三元接枝共聚物(St-g-AM/AA)。考察反应温度和时间、引发剂和单体浓度、单体配比等因素对淀粉三元接枝共聚反应过程的影响规律,并通过红外光谱等表征共聚物结构。实验结果显示:引发剂浓度、单体浓度和单体比、反应温度和时间等因素对三元接枝共聚改性反应影响显著;红外光谱和电镜扫描表征证明接枝共聚反应发生在淀粉颗粒表面,经三元接枝共聚反应淀粉已被AM和AA成功改性。     

丙烯酰胺-N-羟甲基丙烯酰胺反相乳液共聚合

以 Span- 4 0为乳化剂 ,过硫酸铵为引发剂 ,进行了丙烯酰胺 - N-羟甲基丙烯酰胺反相乳液共聚反应。研究了反应温度、单体浓度、引发剂浓度、乳化剂浓度等因素对聚合动力学的影响 ,并讨论了其聚合机理。     

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。     

反相乳液聚合合成聚丙烯酰胺

以甲苯为介质,Span80/Span20为乳化剂,叔丁基过氧化氢/亚硫酸氢钠氧化还原体系为引发剂,采用反相乳液聚合制备了分子量高达9.4×106的聚丙烯酰胺乳液。研究了乳化剂种类及用量、引发剂种类及用量、油水比、单体浓度,反应温度对共聚物相对分子量、聚合转化率以及聚合反应速率的影响。其最佳聚合配方及工艺条件为:油水体积比为1.4,单体浓度30%,引发剂用量0.003%,乳化剂用量12%,聚合温度30℃。     

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。     

淀粉丙烯酰胺表面控制反应机理及接枝产物结构表征

以木薯淀粉和丙烯酰胺为主要原料,采用反相乳液聚合方法合成淀粉丙烯酰胺接枝共聚物,并通过红外光谱、电镜扫描、X射线衍射、热分析等手段对接枝共聚产物进行结构分析和聚合机理探讨。实验结果显示,淀粉与丙烯酰胺的反应主要发生在淀粉团粒表面,符合表面控制反应机理;接枝共聚物中含有淀粉和丙烯酰胺成分;共聚反应改变了原淀粉的聚集形态,接枝产物基本上为无定形的聚集态结构;但对淀粉的热稳定性影响不显著。     

淀粉-丙烯酰胺反相乳液聚合

采用反相乳液聚合,以淀粉、丙烯酰胺为原料,过硫酸铵为引发剂制备了淀粉丙烯酰胺聚合物。实验表明,最佳反应条件为：引发剂加量为单体总量的0.1%,油水体积比为1∶1,反应温度为60℃,反应时间为4 h。淀粉丙烯酰胺聚合物的除浊率可达89%,吸水率达350%。     

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。     

AM—DMC反相乳液的合成

采用反相乳液法合成了液体石蜡／span80-Tween80/水／烯酰胺-甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵共聚物阳离子反相乳液,通过主体实验分别考察了油水体积比、乳化剂浓度、引发剂浓度、单体配比、单体浓度对聚合反应的影响。最后通过正交实验确定了合成反应的最适宜条件。     

反相乳液共聚淀粉-丙烯酰胺-丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵的合成及应用

以无水亚硫酸钠（Na2SO3）和过硫酸铵【（NH4）2S2O8】为51发剂,通过反相乳液聚合制备了淀粉／丙烯酰胺（AM）／丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵（DAC）三元共聚物,讨论了乳化剂种类、引发剂用量、反应温度和反应时间对反应产物的影响,确定了最佳反应条件：选用OP-10与Span-80复配乳化剂,51发剂用量为0．15％,反应温度为35℃,反应时间为5h,在此条件下得到的产物特性粘数为465mL／g。用红外光谱对接枝共聚物的结构进行了表征。对生活污水的应用实验表明,该接枝共聚物有很好的絮凝效果。     

氧化还原引发木薯淀粉与丙烯酰胺接枝共聚的研究

以木薯淀粉和丙烯酰胺为原料,采用氧化还原引发体系合成淀粉-丙烯酰胺接枝共聚物,研究了温度、引发剂浓度、单体浓度以及反应时间对聚合反应的影响。结果表明：采用氧化还原引发剂可以使聚合反应低温快速进行。实验最佳条件：反应温度为40℃,引发剂浓度为4mmol／L,单体质量浓度为85mg／mL,反应时间为3h。     

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     

Synthesis and characterization of graft copolymers of ethyl acrylate/acrylamide mixtures onto starch

Graft copolymerization of ethyl acrylate/acrylamide onto corn starch using potassium permanganate–citric acid initiation system was investigated. Major factors affecting the polymerization reaction were thoroughly investigated in terms of initiator concentration, monomer concentration, polymerization time, polymerization temperature, and starch/liquor, and the obtained results implied that the polymer yield which were expressed by total monomer conversion, grafting ratio, and grafting efficiency were determined by these factors. The optimum reaction conditions were as follows: starch, 30 g; potassium permanganate (based on weight of starch), 0.1%; citric acid (based on weight of starch), 0.5%; ethyl acrylate, 20%; acrylamide, 0.4 g; time, 3 h; temperature, 40°C; starch/liquor, 1:3. We concluded that the initiator of potassium permanganate–citric acid system could be used as a cheap initiator in manufacturing the starch graft copolymer. POLYM. COMPOS., 2008. © 2008 Society of Plastics Engineers