淀粉-丙烯酸接枝共聚物的制备

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高吸水性树脂的制备

高吸水性树脂的制备

高吸水性树脂的制备本文介绍了淀粉类、纤维素类、共聚合类、复合类以及可生物降解类高吸水性树脂及其发展、结构以及吸水理论,并对目前的研究现状进行了分析。

高吸水性树脂是一种新型功能高分子材料,由于它能吸收自身质量几百至上千倍的水,且吸水膨胀后生成的凝胶具有优良的保水性,因而广泛地应用于农业、林业、园艺等领域。

1 高吸水性树脂的分类高吸水性树脂发展迅速,品种繁多,根据现有的品种及其发展可按以下几个方面进行分类。

1.1 按原料来源主要分类1淀粉系:包括淀粉接枝、羧甲基化淀粉、磷酸酯化淀粉、淀粉黄原酸盐等。

2纤维素系:包括纤维素接枝、羧甲基化纤维素、羟丙基化纤维素、黄原酸化纤维素等。

3合成树脂系:包括聚丙烯酸盐类、聚乙烯醇类、聚氧化烷烃类、无机聚合物类等。

1.2 按亲水基团的种类分类①阴离子系:羧酸类、磺酸类、磷酸类等;②阳离子系:叔胺类、季胺类等;③两性离子系:羧酸-季胺类、磺酸-叔胺类等;④非离子系:羟基类、酰胺基类等;⑤多种亲水基团系:羟基-羧酸类、羟基-羧酸基-酰胺基类、磺酸基-羧酸基类等。

1.3 按制品形态可分四类:粉末状;纤维状;膜状;圆颗粒状。

2 高吸水性树脂的发展2.1国外发展上世纪50年代前,人们使用的吸水材料主要是天然产物和无机物,如多糖类、纤维素、硅胶、氧化钙及磷酸等。

50年代,科学家通过大量的实验研究,建立了高分子吸水理论,称为Flory吸水理论,为吸水性高分子材料的发展奠定了理论基础。

高吸水性树脂是20世纪60年代末发展起来的,最早在1961年由美国农业部北方研究所Russell等[1]从淀粉接枝丙烯腈开始研究,其目的是在农业和园艺中作为植物生长和运输时的水凝胶,保持周围土壤的水份;其后Fanta等接着进行研究,于1966年首先发表了关于淀粉改性的物质具有优越的吸水能力的论文,指出淀粉衍生物具有优越的吸水能力,吸水后形成的膨润凝胶体保水性很强,即使加压也不与水分离,甚至具有吸湿保湿性,这些特性都超过了以往的高分子材料。

丙烯酸

丙烯酸
5
急性毒性
口服
小鼠
2400 mg/kg
1.致癌性——有积极的抗肿瘤、抗癌作用
6
急性毒性
吸入
小鼠
5300 mg/m3/2H
详细作用没有报告除致死剂量以外的其他值
7
急性毒性
腹腔注射
小鼠
144 mg/kg
详细作用没有报告除致死剂量以外的其他值
8
急性毒性
皮下注射
小鼠
1590 mg/kg
详细作用没有报告除致死剂量以外的其他值
3、酸性较强。有腐蚀性。化学性质活泼。易聚合而成透明白色粉末。还原时生成丙酸。与盐酸加成时生成2-氯丙酸。丙烯酸可发生羧酸的特征反应,与醇反应也可得到相应的酯类。丙烯酸及其酯类自身或与其他单体混合后,会发生聚合反应生成均聚物或共聚物。通常可与丙烯酸共聚的单体包括酰胺类、丙烯腈、含乙烯基类、苯乙烯和丁二烯等。这类聚合物可用于生产各式塑料、涂层、粘合剂、弹性体、地板擦光剂及涂料。[3]
化学反应方程式:
CH2=CHCONH2·H2SO4+H2O─→CH2=CHCOOH+NH4HSO4
4应用领域编辑
1、重要的有机合成原料及合成树脂单体,是聚合速度非常快的乙烯类单体。大多数用以制造丙烯酸甲酯、乙酯、丁酯、羟乙酯等丙烯酸酯类。丙烯酸及丙烯酸酯可以均聚及共聚,也可以与丙烯腈、苯乙烯、丁二烯、氯乙烯及顺酐等单体共聚。其聚合物用于合成树脂、胶黏剂、合成橡胶、合成纤维、高吸水性树脂、制药、皮革、纺织、化纤、建材、水处理、石油开采、涂料等工业部门。丙烯酸是水溶性聚合物的重要原料之一,与淀粉接枝共聚可制得超强性吸水剂;[2]
29
致癌性
皮肤表面
小鼠
37440 mg/kg/78W-I

高吸水树脂

高吸水树脂

a. b. c. d.
用交联剂网状化反应; 自身交联网状化反应; 辐射交联; 在水溶性聚合物中引入疏水基 团或结晶结构。 粉末状; 颗粒状; 薄片状; 纤维状。
按产品形状分类
a. b. c. d.
淀粉类
淀粉类高吸水性树脂主要有两种形式。 淀粉类高吸水性树脂主要有两种形式。一种是淀粉与丙 烯腈进行接枝反应后, 烯腈进行接枝反应后,用碱性化合物水解引入亲水性基团 的产物,由美国农业部北方研究中心开发成功; 的产物,由美国农业部北方研究中心开发成功;另一类是 淀粉与亲水性单体(如丙烯酸、丙烯酰胺等)接枝聚合, 淀粉与亲水性单体(如丙烯酸、丙烯酰胺等)接枝聚合, 然后用交联剂交联的产物, 然后用交联剂交联的产物,是由日本三洋化成公司首开先 河的。 河的。 淀粉改性的高吸水性树脂的优点是原料来源丰富, 淀粉改性的高吸水性树脂的优点是原料来源丰富,产 品吸水倍率较高,通常都在千倍以上。 品吸水倍率较高,通常都在千倍以上。缺点是吸水后凝胶 强度低,长期保水性差, 强度低,长期保水性差,在使用中易受细菌等微生物分解 而失去吸水、保水作用。 而失去吸水、保水作用。
淀粉类树脂的制备方法
淀粉糊化 → 冷却 → 接枝共聚 → 加压水解 → 冷却 → 酸化 → 离 心分离 → 中和 → 干燥 → 成品 包装。 包装。
(四价铈为引发剂,三氯化铝为交联剂) 四价铈为引发剂,三氯化铝为交联剂)
纤维素类
纤维素改性高吸水性树脂也有两种形式。 纤维素改性高吸水性树脂也有两种形式。 一种是纤维素与一氯醋酸反应引入羧甲基后用 交联剂交联而成的产物; 交联剂交联而成的产物;另一种是由纤维素与 亲水性单体接枝共聚产物。 亲水性单体接枝共聚产物。 纤维素改性高吸水性树脂的吸水倍率较 低,同时亦存在易受细菌的分解失去吸水、保 同时亦存在易受细菌的分解失去吸水、 水能力的缺点。 水能力的缺点。

玉米淀粉丙烯酸接枝共聚反应影响因素研究

玉米淀粉丙烯酸接枝共聚反应影响因素研究
Ab t a t Th r f o oy ro tr h i e k n ffncina tra .T e ef cso a i fa r lc s r c : e g atc p l me fsac s an w i d o u to lmae i1 h f t fr too cy i e a i o sa c cd t t r h,r a t n t mp r t e,c nc nr t n f c o s—ln i g a e t o c n r to s o ni ao e ci e e aur o o e tai s o r s o i k n g n ,c n e ta in f i t tr i a d n u r lz to o t n fmo o ro her a to fg atC — oy rz to fa r l cd wi o n n e taiai n c n e to n me n t e ci n o r f O— p l me ai n o c yi a i t c r i c h sa c n wae ou in we e sud e t r h i tr s l to r t id.By o o o a x e me tt e o tmu c n iin r e emi e  ̄h g n le p r i n h p i m o d t swe e d tr n d o
0. % ,c nc n r t n fi iitr2% a d ne taia in c n e to n me 1 o e tai so n t o o a n u r lz to o tn fmo o r70% ,h xi m t r— t e ma mu wae a obe c fp lme s3 g bs r n y o o y r i 78 gi . Ke r y wo ds: O tr h;a r lc a i C r sac n c yi cd;g a tc p lme ia in;o o o a e t r 0 o y rz t f 0  ̄h g n lts

淀粉接枝

淀粉接枝

淀粉的接枝改性一.接枝共聚物聚合物主链的某些原子上接有与主链化学结构不同的聚合物链段的侧链的一种共聚物,称为接枝共聚物,如接枝氯丁橡胶、SBS接枝共聚物。

说明:所谓接枝共聚是指大分子链上通过化学键结合适当的支链或功能性侧基的反应,所形成的产物称作接枝共聚物。

接枝共聚物的性能决定于主链和支链的组成,结构,长度以及支链数。

长支链的接枝物类似共混物,支链短而多大接枝物则类似无规共聚物。

通过共聚,可将两种性质不同的聚合物接枝在一起,形成性能特殊的接枝物。

因此,聚合物的接枝改性,已成为扩大聚合物应用领域,改善高分子材料性能的一种简单又行之有效的方法。

接枝共聚反应首先要形成活性接枝点,各种聚合的引发剂或催化剂都能为接枝共聚提供活性种,而后产生接枝点。

活性点处于链的末端,聚合后将形成嵌段共聚物;活性点处于链段中间,聚合后才形成接枝共聚物。

二.改性淀粉天然淀粉经过适当化学处理,引入某些化学基团使分子结构及理化性质发生变化,生成淀粉衍生物。

淀粉是一种多糖类物质。

未改性的淀粉结构通常有两种:直链淀粉和支链淀粉,是聚合的多糖类物质。

通常因为水溶性差,故往往是采用改性淀粉,即水溶性淀粉。

可溶性淀粉是经不同方法处理得到的一类改性淀粉衍生物,不溶于冷水、乙醇和乙醚,溶于或分散于沸水中,形成胶体溶液或乳状液体。

改性淀粉1.简介目前,变性淀粉的品种、规格达两千多种,变性淀粉的分类一般是根据处理方式来进行。

加工精白淀粉,必须选用淀粉含量高的白薯品种。

经加工后的淀粉虽选用了天然原料,但经人为加工, 也就不可能算是天然的了。

食用类的专用变性淀粉是不会对身体有副作用的。

2.用途在许多食品中都添加淀粉或食用胶作为增稠剂、胶凝剂、粘结剂或稳定剂等,随着食品科学技术的不断发展,食品加工工艺有很大的改变,对淀粉性质的要求越来越高。

例如:采用高温加热杀菌、激烈的机械搅拌、酸性食品,特别是处于加热条件下或低温冷冻等,都会使淀粉粘度降低和胶体性被破坏。

淀粉接枝共聚物水煤浆分散剂制浆性能的研究

淀粉接枝共聚物水煤浆分散剂制浆性能的研究

其 结构 和性 能进行表 征 和分析 , 并考察 了分散 剂 的 用量和 水煤 浆浓度 对神 华煤 制浆性 能 的影响. 分 散 剂 用量为 0 5 ( 量分 数) 水煤 浆浓度 为 6 ( . 质 , 5 质量 分数 ) 水煤 浆 的分散 性 能 最佳 , 观黏 时, 表
度 为 8 2 mP 5 a・S .
剂, 开发适 合 多煤 种制 浆 且 性 价 比高 的分 散 剂 是 当
今 开发 的重 点.4本 研究 针 对神 华 煤 表 面 富含 极性 _ 含氧 官能 团和 亲 水 性 强 的 结 构 特 点 , 通过 自由基 聚和反应 , 淀粉链上 引入 苯乙烯和 丙烯 酸羟 乙酯合 在
温, 用浓 度 为 2 % 的氢 氧 化 钠 水 溶 液 调 节 p 至 O H
S —3— ×1 0 = m - ml 0 %

玉米淀 粉 , 工业级 ; 烯酸 羟 乙酯 ( A) 苯 乙 丙 HE 、 烯 (t、 S ) 过硫 酸 钾 ( S 、 KP ) 硫酸 亚 铁 、 双氧 水 、 氧化 氢
1 3 2 单体 转化 率 .. 按 下式 计算 转化 率 ( ) c:
1 4 3 水 煤 浆 的 稳 定 性 测 定 ..
式 中 : —— 乳液 总量 , ; —— 聚合 体 系 中总 的 w g W 不挥 发 物 质 的 量 , ; g M一
X M一4行 星球磨 机 ; S C水 煤 浆 黏度 仪 ; NX 一4
VE TO 一 2 立 叶红 外 光谱 仪 ; len电位 粒 C R 2傅 Mav r
度分 析 仪 ; ay o E sDrp接 触角 测定仪 .
1 2 淀 粉接 枝共 聚物 的制 备 .
配 产 品.1萘 系分 散 剂制 浆 存在 着 稳 定 性差 和 成本 『 较 高 的问题 , 殖 酸 系 和木 质 素 系 分散 剂 则 存 在 制 腐

淀粉—丙烯酸接枝

淀粉—丙烯酸接枝

淀粉—丙烯酸接枝

【期刊名称】《麻纺织技术》
【年(卷),期】1999(022)002
【总页数】1页(P27)
【作者】无
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】TS122.846
【相关文献】
1.水溶性接枝聚多糖的研究Ⅲ.丙烯酰胺对淀粉与二甲基丙烯酸酯乙基季铵丙磺酸内盐接枝的影响 [J], 胡子恒;张黎明
2.丙烯酸/丙烯酸乙酯单体配伍对淀粉接枝共聚物浆料上浆性能的影响 [J], 鲍茹媛;李曼丽;金恩琪
3.KPS引发丙烯酸乙酯与玉米淀粉的接枝共聚反应及产物的某些性能——乙烯基类单体与淀粉的接枝共聚反应(Ⅱ) [J], 巫拱生
4.丙烯酸羟乙酯-丙烯酸接枝淀粉的制备及其浆纱性能 [J], 李红英
5.甲基丙烯酸甲醇与氰乙基化交联淀粉的接枝共聚反应及其改性接枝物对金属离子吸附性能的研究 [J], 巫拱生;吴凤从;于淑芳;韩淑芸;乌大年;庄晓
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KH570-AM-淀粉接枝共聚物降滤失剂的制备及其性能

KH570-AM-淀粉接枝共聚物降滤失剂的制备及其性能

CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS 2018年第37卷第10期·4022·化 工 进展KH570-AM-淀粉接枝共聚物降滤失剂的制备及其性能王爱荣1,2,石海信2,童张法1,王梓民2,王伟建2(1广西大学化学化工学院,广西 南宁 530004;2广西高校北部湾石油天然气资源有效利用重点实验室,广西 钦州 535011)摘要:以木薯淀粉(CSt )为原料,丙烯酰胺(AM )、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH570)为单体,过硫酸铵和亚硫酸氢钠按质量比为1∶1构成氧化-还原引发体系,采用水相法合成淀粉-KH570-AM 接枝共聚物降滤失剂(CSt-KH570-AM ),探索了制备条件及其在钻井液中的应用。

适宜的制备条件是:总反应物溶液质量分数为20%,m (AM)/m (CSt)=2,KH570与引发剂质量分数分别为30%和1%,溶液pH=4,反应时间3h ,温度50℃。

FTIR 证明AM 与KH570均已成功接枝到淀粉分子上;TGA-DSC 及Frontier-TGA 联用分析表明,CSt-KH570-AM 在245℃之前热稳定性良好;XRD 证明CSt-KH570-AM 属非晶结构。

在降滤失性能评价中,将CSt-KH570-AM 与CSt-AM (质量分数分别为2.5%与1.5%)复配添加到淡水基浆中可抗温至180℃,在140℃的NaCl 盐水基浆中可抗盐至饱和。

关键词:木薯淀粉;聚合;制备;降滤失剂;性能评价中图分类号:TE254 文献标志码:A 文章编号:1000–6613(2018)10–4022–07 DOI :10.16085/j.issn.1000-6613. 2018-0577Preparation and properties of KH570-AM-starch graft copolymer asfiltrate reducing agentsWANG Airong 1, 2, SHI Haixin 2, TONG Zhangfa 1, WANG Zimin 2, WANG Weijian 2(1School of Chemistry and Chemical Engineering, Guangxi University, Nanning 530004, Guangxi, China; 2Guangxi Colleges and Universities Key Laboratory of Beibu Gulf Oil and Natural Gas Resource Effective Utilization, Qinzhou535011, Guangxi, China)Abstract: Using the cassava starch (CSt) as raw material ,the acrylamide (AM) and the γ-methacryloxypropyl trimethoxysilane (KH570) as monomer ,the ammonium persulfate and sodium bisulphite formed an redox initiation system with a mass ratio 1∶1. The cassava starch-graft-AM-KH570 copolymers (CSt-KH570-AM) were prepared by aqueous solution polymerization. Preparation conditions of CSt-KH570-AM and its filtration control properties in the drilling fluid were studied. The optimal reaction conditions were that :the mass fraction of total reactants aqueous solution was 20%,the ratio of m (AM) to m (CSt) was 2,the KH570 and the initiator mass fractions were 30% and 1%,respectively, the solution pH was 4,the reaction time was 3h ,and the temperature was 50℃. The FTIR showed that both AM and KH570 had been successfully grafted onto starch molecules. TGA-DSC and Frontier-TGA analysis showed that thermal stability of CSt-KH570-AM was good until the temperature reached 245℃. The XRD showed that CSt-KH570-AM was amorphous. In the evaluation of fluid loss performance ,CSt-KH570-AM and第一作者:王爱荣(1982—),女,硕士研究生,研究方向为淀粉基油田化学品研发。

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淀粉-丙烯酸接枝共聚物的制备 及其吸水性能研究

实验人: 班级: 学号: 淀粉-丙烯酸接枝共聚物的制备及其吸水性能研究 一、实验目的 学习并掌握淀粉接枝聚丙烯酸吸水树脂的制备原理和方法; 了解吸水树脂的吸水原理; 学习并掌握吸水树脂的相关表征;接枝率、交联度、吸水率和保水率等测定方法; 学习并掌握参数改变法进行实验的设计与优化;明确树脂结构与吸水性能的关系 二、实验背景 高吸水性树脂是一种新型的功能高分子材料, 具有高吸水性、 高保水性等特点, 广泛用于农林园艺、生理卫生用品 、建筑 、医药和化妆品等行业。经过众多研究者的努力, 由高吸水性树脂与其他材 料复合而成的密封胶,已用于建筑嵌缝、钢板桩和管 接头等嵌缝密封,以替代密封和粘接材料。 丙烯酸盐聚合物被认为是最具发展前景的吸水 性树脂,其生产成本低廉、制备工艺简便且产品质量稳定。清华大学高分子研究所开发的密封胶条用高吸水性聚丙烯酸类树脂, 具有高吸水保水率及吸水速率快等优点,与橡胶相容性良好;将其引入密封 胶条后,胶条仍保持应有的强度,并具有稳定的化学性质、光热性能且不易分解变质。淀粉系(SAR)除具有一般SAR的吸水容量大、吸水速度快、保水能力强等优点外,还具有生物可降解性,被认为是一种环境友好型材料。 三、实验原理 淀粉系高吸水性树脂是指淀粉与乙烯单体在引发剂的作用下或经辐射制得的吸水性淀粉接枝树脂。淀粉系吸水性树脂(SAR)的主链骨架为淀粉,在其主链或接枝侧脸上含有亲水性基团(-OH、-COOH、-CONH2等),经轻度交联形成一个有主链、支链和低交联度的三维空间网状结构。 淀粉接枝丙烯酸类吸水性树脂主要是淀粉接枝丙烯酸、甲基型丙烯酸或其它烯烃羧酸。其制备原理包括离子型接枝共聚和自由基型接枝共聚。淀粉与乙烯基单体接枝共聚物的制备,一般采用自由基引发、即通过一定的方式,先在淀粉的大分子上产生初级自由基,然后引发接枝具有不饱和键的单体,使淀粉自由基与其发生亲和连锁反应。引发淀粉成为自由基的手段主要有物理方法和化学方法两种方法。物理方法主要是用电子束或放射线性元素的射线照射淀粉自由基,再与乙烯基单体反应;化学法是指利用氧化还原反应等引发淀粉成自由基,再与具有不饱和键的单体反应。 但有时自由基会在单体上形成,得到不含淀粉的单体聚合物,即为均聚物。实际上,淀粉接枝共聚物为接枝聚合物和均聚物的混合物,理想的接枝工艺要得到较高的接枝效率,使均聚物减少到最低程度, 树脂的吸水性主要与其化学结构及其化学结构及聚集态中极性基团的分布状态有关。为防止吸水性树脂在吸水时发生溶解,往往在合成时加入交联剂,使分子链之间发生交联,形成交联化合物。高吸水性树脂是由三维空间网络结构构成的高聚物,其吸水既有物理吸附,又有化学吸附和网络吸附。它是分子中含有亲水基团和疏水基团的交联型高分子电解质。吸水前,高分子网络是固态网束,未电离成电子对,当高分子遇水时,树脂亲水基团的进一步解离,阴离子数目增多,离子间的静电斥力使树脂网状扩张,产生网内外离子浓度差,从而造成网络内外产生渗透压,水分子通过渗透压的作用向网络内渗透,随着吸水量的增大,网络内外的渗透压趋于零,而随网络扩张其弹性收缩力也在增加,逐渐抵消了离子的静电斥力,最终达到吸水平衡。由此可见,树脂网络是吸水能力强大的结构因素,树脂网络的亲水基是其吸水的动力因素。淀粉接枝丙烯酸类吸水性树脂的吸水能力可以看做是通过水中的高分子电解质的离子电荷相斥引起的伸展和由交联结构及氢键而引起的阻止扩张的相互作用所产生的结果。链之间的强氢键发生在接枝的聚丙烯酸侧链和淀粉主链的羟基之间。氢键有可能对形成的网状结构有利,使体系保持更多的水分。 淀粉接枝丙烯酸类吸水剂在制备过程中有诸多影响因素,如引发剂的种类、引发剂的浓度、引发剂的加料方式、淀粉的类型、淀粉的接枝形态、淀粉糊化与否、淀粉与单体的配比、反应介质、pH值、接枝反应时间、接枝反应温度、反应后的产品处理方式等,

四、实验材料及仪器 实验试剂:可溶性淀粉,食品级;丙烯酸,A.R;氮气,普氮;蒸馏水;自来水;模拟尿[组成(w,%):去离子水97.09,尿素,1.94,NaCl 0.80, MgSO4·7H2O 0.11,CaCl2 0.06];I2-KI溶液(2.5x10-4 mol/L) 实验仪器:四口烧瓶、温度计(100)、索氏提取器、回流冷凝管、机械电动搅拌器、表面皿、烧杯、烘箱、解热水浴锅、100目筛网。

五、实验步骤

1、制备步骤 在装有搅拌器、回流冷凝管、温度计和导气管的四口瓶中加入2g淀粉和60g水,加热至90℃,通入氮气,进行搅拌糊化,糊化60min后,降温至50℃。用一小烧杯称取30g丙烯酸,然后加入39.4mL浓度为7.5mol/L的氢氧化钠(中和71%mol的丙烯酸),混合后加入圆底烧瓶中,加入0.48g过硫酸铵,在50度左右先加热5分钟,再加入0.004g 交联剂N,N-亚甲基双丙烯酰胺,在50—60℃水浴下搅拌加热,反应大概半小时后出现白色透明糊状产物。将产物冷却、剪成小块,用无水乙醇洗涤。 2、相关表征测定 将上述制备的产物分成三份,每份12g,一份放入120℃烘箱加热,备用。 剩下两份用丙酮洗涤。 (1)接枝共聚物的红外表征 纯接枝共聚物及其接枝侧链提取 将另外两份产物用丙酮洗涤,将洗涤后的白色半透明弹性物质剪碎,以乙醇为萃取剂,在Soxhlet提取器中抽取4小时左右,除去均聚丙烯酸,将抽取后的剩余物干燥至恒量,即得纯接枝共聚物M2,将其中一份放入烘箱中干燥,将其中另一份接枝共聚物按如下提取: 将2g提取后的纯接枝共聚物放入三口烧瓶中,加入100mL的1mol/L的盐酸回流3h,将淀粉彻底溶解,用I2-KI溶液检验,然后用1mol/L氢氧化钠中和,过滤,用蒸馏水洗涤至无Cl-,用AgNO3检验。所得不溶物即为接枝到淀粉上的高分子,即得到接枝侧链。将其在烘箱中恒重,准确称重 (2)接枝率和其他相关性能测定 a)接枝率测定:接枝率是指1g淀粉所接枝的聚丙烯酸的量。 G=m2/(m1-m2) 式中:G—接枝率,g/g; m1—纯接枝共聚物;m2—接枝侧链 b)吸水率测定:吸水率是指1g吸水树脂所吸收的去离子水的量 室温下,称取干树脂样品0.1g放入500mL烧杯中,加入200mL的蒸馏水,快速搅拌均匀,静置吸水饱和(静置过夜),用100目尼龙丝网过滤至无水滴落,称量吸水后树脂,计算树脂的吸水倍率。 Q=(m2-m1)/m1 式中:Q—吸水倍率,g/g; m1—树脂凝胶干燥质量,g; m2—树脂凝胶充分吸水后的质量,g。 c)保水率测定:称取一定量充分吸水的树脂凝胶,放入恒温箱中,测定不同时间内树脂的凝胶质量。 B=(m1/m2)x100% 式中:B—树脂保水率,%;m1—定时脱水后质量,g;m2—吸水饱和树脂质量,g。 d)失水率特性曲线的测定 称取3份50g吸水饱和树脂凝胶置于表面皿上,分别放入40、50、60℃烘箱中,每隔一小时称重一次,记录树脂凝胶水分蒸发后的质量,计算失水率。 失水率=(树脂凝胶最初质量—树脂凝胶失水后的质量)/树脂凝胶最初质量x100% 六、实验结果讨论 (1)红外表征 淀粉的红外表征如下:

由图像可知,淀粉中并没有羟基等亲水基团。 淀粉溶解后的侧链红外表征如下: 由红外谱图可知,在3620—3200波段,有宽且强的吸收峰,为-OH官能团的特征吸收,在1500左右有吸收,为COO-基团吸收峰;在580、790左右出现了淀粉的特征吸收峰,在1716左右出现了C=0伸缩振动峰、证明淀粉与聚丙烯酸发生了接枝共聚。

(2)吸水性能比较 a制备实验条件与吸水性能关系 接枝率 吸液率 单体:淀粉 (质量比) 单体:引发剂:交联剂 (摩尔比) 纯化前 纯化后

自来水 模拟尿 自来水 模拟尿 10 15 1000:3:0.06 1.06 324.24 20.25 269.67 27.87 11 15 1000:5:0.06 2.16 224.80 14.00 118.40 24.00 12 15 1000:8:0.06 4.69 238.10 19.89 213.25 13.09 13 15 1000:3:0.1 1.43 311.30 24.50 396.40 34.70 14 15 1000:5:0.1 0.220 224.00 105.60 351.00 32.00 15 15 1000:8:0.1 0.572 164.60 12.01 183.00 13.80 16 15 1000:3:0.14 0.735 222.25 14.98 313.17 17.72 17 15 1000:5:0.14 0.652 179.49 12.53 190.75 12.32 18 15 1000:8:0.14 0.660 243.20 19.40 251.20 22.50 19 20 1000:3:0.06 0.326 303.96 42.55 350.53 46.93 20 20 1000:5:0.06 0.600 168.50 20.20 249.70 25.70 21 20 1000:8:0.06 0.590 212.44 21.50 316.15 21.87 22 20 1000:3:0.1 23 20 1000:5:0.1 0.620 211.00 14.00 311.00 18.00 24 20 1000:8:0.1 0.550 142.20 12.60 161.40 18.60 25 20 1000:3:0.14 0.625 284.80 25.77 336.50 30.83 26 20 1000:5:0.14 0.440 148.50 14.50 356.20 19.20 27 20 1000:8:0.14 0.575 111.00 13.62 175.50 19.80

1) 吸液性能随单体浓度变化比较 单体:淀粉 (质量比) 平均吸液率 纯化前 纯化后 自来水 模拟尿 自来水 模拟尿 15 142.1 27.33 205.2 20.41 20 203.90 22.09 286.79 26.39

050100150200250300350

平均吸液率1520

由于不同人的操作水平差异较大,误差比较大,另外由于只有两组数据,数据不全,关系不是很明显,总体来讲,单体比淀粉配比越大,吸水性能较大。

2) 吸液性能与引发剂用量关系比较 单体:引发剂 (摩尔比) 平均吸液率 纯化前 纯化后 自来水 模拟尿 自来水 模拟尿 1000:3 289.310 25.610 333.254 31.610 1000:5 210.620 33.366 253.210 22.644 1000:8 169.891 17.284 227.820 18.212

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