烯基琥珀酸酐酯化接枝淀粉浆料的研究

摘要

为了提高接枝淀粉浆料的接枝效率，获得高性能的接枝淀粉浆料，本论文在淀粉与乙烯基单体的接枝共聚合反应之前，通过淀粉与烯基琥珀酸酐(ASA)进行酯化反应，再将烯基琥珀酸酐淀粉酯与丙烯酸单体进行接枝共聚合反应，水相合成出丙烯酸接枝酯化淀粉(SAS-g-PAA)。本文探索了ASA酯化预处理对淀粉接枝共聚合接枝效率的影响，研究了此种预处理对淀粉接枝共聚物性能的影响。所研究的酯化剂烯基琥珀酸酐包括马来酸酐(MA)、辛烯基琥珀酸酐(OSA)及十二烯基琥珀酸酐(DDSA)。通过改变酯化剂对淀粉的投料比调节淀粉烯基琥珀酸酯化变性的深度，研究了淀粉烯基酯化预处理深度与接枝淀粉浆料接枝效率和性能之间的内在规律关系；同时也考察了ASA碳链长度对淀粉接枝AA共聚合接枝效率及浆料性能的影响。实验结果表明，淀粉烯基琥珀酸酯化预处理不仅提高接枝淀粉浆料的接枝效率，而且能够改善接枝淀粉浆料的应用性能，ASA酯化预处理对于高性能接枝淀粉研发意义重大。在接枝共聚合反应前将淀粉经马来酸酐预处理，对于提高接枝淀粉浆料的接枝效率和性能最为有利。当马来酸酐淀粉酯(SMHE)的取代度在0.01～0.08范围内时，这种酯化预处理方法可以使马来酸酐酯化淀粉接枝丙烯酸(SMHE-g-PAA)的接枝效率提高10％～30％，并能显著改善SMHE-g-PAA浆料对纤维的粘附性能以及浆膜性能。实验证实，SMHE-g-PAA浆料预处理的酯化取代度以0.0136～0.0206为宜。ASA碳链长度对淀粉接枝共聚合的接枝效率及浆料性能影响显著，在酯化取代度相近的情况下，减小ASA碳链长度，有利于改善粘附和浆膜性能，同时能够提高接枝效率和接枝率。本文还研究了马来酸酐淀粉酯接枝丙烯酰胺的接枝共聚反应工艺，考察了pH值、氧化剂与还原剂的摩尔比、引发剂浓度、单体用量、反应温度和反应时间对马来酸酐淀粉酯和丙烯酰胺接枝共聚合反应的影响。实验结果表明，所考虑到的工艺参数对该淀粉接枝共聚物的接枝效率及接枝率有显著的影响；马来酸酐酯化不会影响淀粉接枝共聚合反应的单体转化率。当pH值为3～4，H2O2/Fe(NH4)2(SO4)2/anhydroglucose的摩尔比为20:1:1000，Fe2+浓度为2mmol/L，丙烯酰胺与淀粉干重比为1:10，反应温度为45℃下反应3h，可以使该接枝共聚反应的接枝率和接枝效率分别达到6.30％和65.6％，单体转化率在95％以上。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1概述

1.1.1经纱上浆的意义

1.1.2常用纺织浆料概况

1.2接枝变性淀粉的研究现状

1.3烯基琥珀酸酐酯化淀粉的研究现状

1.4本课题研究的目的、意义和内容

1.4.1本课题研究的目的和意义

1.4.2本课题研究的主要内容

第二章ASA酯化预处理对淀粉接枝共聚合反应的影响

2.1实验部分

2.1.1原材料与仪器

2.1.2淀粉的精制

2.1.3淀粉的酸解

2.1.4 ASA酯化淀粉的制备

2.1.5酯化淀粉取代度DS的测定

2.1.6 SAS-g-PAA的制备

2.1.7 SAS-g-PAA接枝参数的测定

2.2结果与讨论

2.2.1淀粉烯基琥珀酸酐酯化预处理对接枝淀粉接枝参数的影响

2.2.2淀粉马来酸酐酯化预处理对SMHE-g-PAA接枝参数的影响

2.2.3单体类型对马来酸酐淀粉酯接枝共聚合反应的影响

2.3本章小结

第三章ASA酯化预处理对SAS-g-PAA浆料性能的影响

3.1实验部分

3.1.1原材料与仪器

3.1.2淀粉浆液粘度的测试

3.1.3淀粉浆料粘附性能的测试

3.1.4淀粉浆膜性能的测试

3.2结果与讨论

3.2.1淀粉ASA酯化预处理对接枝淀粉浆液粘度的影响

3.2.2淀粉ASA酯化预处理对接枝淀粉浆膜性能的影响

3.2.3淀粉ASA酯化预处理对纤维粘附性能的影响

3.2.4淀粉马来酸酐酯化预处理对纤维粘附性能的影响

3.3本章小结

第四章SMHE-g-PAM接枝共聚合工艺的研究

4.1实验部分

4.1.1原材料与仪器

4.1.2淀粉的精制

4.1.3淀粉的酸解

4.1.4马来酸酐淀粉酯的制备

4.1.5 SMHE-g-PAM的制备

4.1.6 SMHE-g-PAM接枝参数的测定

4.2结果与讨论

4.2.1 SMHE-g-PAM的红外光谱

4.2.2马来酸酐酯化预处理的影响

4.2.3反应体系pH值对接枝共聚合反应的影响

4.2.4 H2O2与Fe2+的摩尔比对接枝共聚合反应的影响

4.2.5引发剂浓度对接枝共聚合反应的影响

4.2.6单体投入量对接枝共聚合反应的影响

4.2.7反应温度对接枝共聚合反应的影响

4.2.8反应时间对接枝共聚合反应的影响

4.3本章小结

第五章结论与展望

5.1结论

5.2展望

致 谢

参考文献

附录： 作者在攻读硕士学位期间发表的论文