交联改性对木薯淀粉絮凝剂絮凝性能的影响

以木薯淀粉及丙烯酰胺单体为原料,用水溶液聚合法制备淀粉接枝丙烯酰胺絮凝剂(St-PAM);用交联剂(KPS)交联改性木薯淀粉,制备交联淀粉接枝丙烯酰胺絮凝剂(CL-St-PAM)。采用正交试验,考察交联剂、反应温度、反应时间以及淀粉与丙烯酰胺单体比对单体转化率的影响,得出CL-St-PAM的最优制备条件,并对交联前后的淀粉絮凝剂进行结构表征和性能测试。结果表明,CL-St-PAM的最佳制备条件为KPS 6mmol·L~(-1),反应温度50℃,反应时间5h,单体比1∶3;结构表征分析表明,CL-St-PAM与St-PAM均成功接枝,且CL-St-PAM的表面更为粗糙,无定型结构更加明显,分子量更大,有利于絮凝性能的发挥;模拟废水絮凝实验表明在絮凝剂用量为250mg·L~(-1)、常温、pH值为8的最佳条件下,CL-St-PAM絮凝率可达到93.4%,明显高于相同条件下St-PAM的絮凝率,且pH值适用范围更宽,有利于实际应用。     

三元阳离子淀粉絮凝剂的合成

以自制的阳离子淀粉醚St-GTA和阳离子单体甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)为原料,合成了三元阳离子淀粉絮凝剂St-GTA-g-DMC。通过正交实验和单因素实验筛选出St-GTA的最佳合成条件为:n(CTA)∶n(St)=1.2∶1,催化剂NaOH加入量为0.8 g,醚化温度为70℃,醚化时间为3 h。再以硝酸铈铵(CAN)为引发剂,St-GTA与DMC接枝共聚,合成出三元阳离子淀粉絮凝剂St-GTA-g-DMC,并用FT-IR、SEM对产物结构进行了表征。此絮凝剂的特性黏度为0.82 d L/g,取代度为1.087,应用于2%高岭土溶液,在加药质量浓度为5 mg/L时,浊度可降低到53.46 NTU。     

淀粉接枝丙烯酰胺絮凝剂的合成及影响因素

以玉米淀粉和丙烯酰胺为原料,过硫酸铵为引发剂,用水溶液聚合法合成了淀粉接枝丙烯酰胺絮凝剂。研究了反应温度、反应时间和引发剂用量等反应条件对单体转化率、接枝率、接枝效率、絮凝性能的影响。结果表明:在淀粉与丙烯酰胺单体的质量比为1∶2,反应温度为45℃,反应时间为3h,引发剂用量为单体的1.25%时,产物接枝效率、单体转化率、接枝率最高,絮凝性能较优。     

交联淀粉接枝丙烯酰胺絮凝剂合成方法的对比

将环氧氯丙烷作为交联剂加入木薯淀粉中,制备交联木薯淀粉(CL-St);再以制得的交联淀粉与丙烯酰胺单体为原料,采用水溶液聚合法和反相乳液法制备交联淀粉接枝丙烯酰胺絮凝剂(CL-St-PAM),对两种方法制得的絮凝剂进行性能比较分析。结果表明,在相同的条件下,水溶液聚合法CL-St-PAM的絮凝率最高可达93.4%,反相乳液法CL-St-PAM的絮凝率最高可达92.3%,说明水溶液聚合法制备CL-St-PAM的絮凝性能优于反相乳液法,且适用范围更广。     

高取代度醚化淀粉的湿法制备及其絮凝性能研究

以玉米淀粉(St)为原料、2,3-环氧丙基三甲基氯化铵(GTA)为醚化剂,利用湿法合成高取代度的阳离子醚化淀粉絮凝剂St-GTA。通过正交实验对St-GTA的合成条件进行筛选,结果表明,最佳合成条件为:n(CTA)∶n(St)=1. 2∶1、m(NaOH)∶m(St)=0. 08∶1、反应温度为70℃、反应时间为3 h。在该条件下合成的产物取代度可达0. 717 3。以高岭土悬浊液为模拟污水,考察了絮凝剂投加量、絮凝体系pH、絮凝温度、絮凝时间对絮凝效果的影响。结果表明,对于质量分数为2%的高岭土悬浊液,当pH=7、絮凝温度为25℃、絮凝时间为0. 5 h时,St-GTA的最佳质量浓度为8 mg/L,透光率可达92. 81%。     

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.     

新型表面活性聚合物的制备及在含油污水处理中的应用

以丙烯酰胺(AM)、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)和阳离子表面活性单体(DP)为原料,合成了一种新型表面活性聚合物絮凝剂DPS-3,并通过大量室内实验优化了DPS-3的合成条件,评价了其在含油污水絮凝处理中的应用效果。结果表明：新型表面活性聚合物DPS-3的最佳合成条件为,各单体配比n(AM)∶n(DMC)∶n(DP)=75∶20∶5,单体总质量分数为30%,引发剂用量为0.5%(质量分数),反应温度为60℃,反应时间为8 h。新型表面活性聚合物DPS-3对炼油厂含油污水具有良好的絮凝除油效果,当其加量为150 mg·L^-1时,可使含油量由1 250 mg·L^-1降低至20 mg·L^-1,除油率达到了98.3%,絮凝除油效果明显优于其他几种常用的絮凝剂。     

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.     

反相乳液聚合制备含氟淀粉纸张施胶剂的研究

采用反相乳液聚合法,以过硫酸铵为引发剂、全氟烷基乙氧基醚醇(S200)为乳化剂,选用阳离子木薯淀粉基材与含氟单体(甲基丙烯酸十二氟庚酯)进行了接枝共聚,制备了含氟淀粉接施胶剂,研究了反应条件对接枝共聚产品性能的影响。最佳合成工艺参数为:引发剂浓度为95.23mmol/L,单体与淀粉配比为2∶2.5,反应温度为45℃,反应时间为4h。最佳条件下制得的聚合物接枝率为83.52%,接枝效率为85.57%,转化率为87.89%。     

酶解淀粉-苯乙烯/丙烯酸丁酯接枝共聚物乳液的制备研究

采用无皂乳液聚合的方法,以过硫酸铵(APS)为引发剂,制备了酶解淀粉与苯乙烯(St)和丙烯酸丁酯(BA)的接枝共聚物。探讨了淀粉与单体配比、过硫酸铵用量、单体配比和反应温度对接枝反应的影响。结果表明,反应的优化条件为:m(淀粉)∶m(单体)=1∶3,(NH4)2S2O8的加入量为淀粉与单体总质量的0.5%,单体质量比为1∶1,反应温度为82℃,在此条件下,接枝率可达103.8%,接枝效率为37.4%,单体转化率为91.9%。红外光谱分析表明,苯乙烯和丙烯酸丁酯参与了接枝反应;SEM结果显示,接枝反应之后,淀粉形貌发生了变化,球状颗粒已经消失。