接枝淀粉浆料淀粉烯丙基醚化预处理的研究

摘要

为了提高接枝淀粉浆料的接枝效率，制备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，通过对淀粉进行烯丙基醚化预处理，在淀粉大分子上引入可聚合的碳-碳双键，再将含有碳-碳双键的淀粉分别与丙烯酸和丙烯酸甲酯单体进行接枝共聚合反应，水相合成出丙烯酸接枝醚化淀粉(AS-g-PAA)和丙烯酸甲酯接枝醚化淀粉(AS-g-PMA)，探索烯丙基醚化预处理对AS-g-PAA与AS-g-PMA接枝效率的影响，还研究了此种预处理对AS-g-PMA性能的影响。并通过改变醚化剂对淀粉的投料比调节淀粉烯丙基化变性的深度，研究淀粉烯丙基醚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联系。实验结果表明，在接枝共聚合反应前将淀粉经烯丙基预处理，当烯丙基淀粉的取代度在0.01-0.068范围内时，这种醚化预处理方法可以使AS-g-PAA与AS-g-PMA的接枝效率提高10％-20％，并能显著改善AS-g-PMA浆料对纤维的粘附性能以及浆膜性能。实验证实AS-g-PMA浆料的醚化取代度以0.011-0.023为宜。淀粉烯丙基醚化预处理不仅为提高接枝淀粉浆料的接枝效率提供了一条新的途径，而且能够改善接枝淀粉浆料的应用性能。本文还研究了淀粉烯丙基醚化预处理的制备工艺，阐明了NaOH用量、异丙醇-水反应介质中水的含量、反应温度、反应时间以及烯丙基氯对淀粉的投料比等工艺参数对烯丙基醚化反应效率的影响。实验结果表明，所考虑到的工艺参数对淀粉烯丙基醚化反应效率有着显著的影响，NaOH对烯丙基氯的摩尔比为1.5:1、含水量为20％，在30℃的条件下反应24小时，可以使该反应的效率保持在50％以上。另外，本文也通过实验研究了AS-g-PMA与PVA1799之间的混合比例对纤维粘附性能和浆膜性能的影响，并初步探讨了AS-g-PMA的浆纱性能。通过与目标配方的对比，探讨AS-g-PMA浆料替代PVA的可行性。实验结果表明，与当前浆纱中的常用浆料配方相比，AS-g-PMA能够在保持浆纱质量不变的条件下明显减少PVA用量。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1概述

1.1.1浆纱工程对浆料性能的一般要求

1.1.2变性淀粉浆料的概况

1.2接枝变性淀粉的研究现状

1.3烯丙基醚化淀粉制备工艺的研究现状

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

第二章淀粉烯丙基醚化反应的研究

2.1实验部分

2.1.1原材料与仪器

2.1.2原淀粉的精制

2.1.3淀粉的酸解

2.1.4淀粉烯丙基醚化反应

2.1.5表征

2.2结果与讨论

2.2.1氢氧化钠用量对醚化反应效率的影响

2.2.2水在异丙醇-水介质中的含量对醚化反应效率的影响

2.2.3反应温度对醚化反应效率的影响

2.2.4反应时间对醚化反应效率的影响

2.2.5烯丙基氯浓度对醚化反应效率的影响

2.3本章小结

第三章烯丙基醚化预处理对淀粉接枝共聚合反应的影响

3.1实验部分

3.1.1原材料与仪器

3.1.2淀粉的精制

3.1.3淀粉的酸解

3.1.4烯丙基醚化淀粉的制备

3.1.5 AS-g-PAA及AS-g-PMA的制备

3.1.6 AS-g-PAA接枝参数的测定

3.1.7 AS-g-PMA接枝参数的测定

3.1.8 AS-g-PAA及AS-g-PMA的结构表征

3.2结果与讨论

3.2.1.淀粉烯丙基化预处理对AS-g-PAA接枝参数的影响

3.2.2.淀粉烯丙基化预处理对AS-g-PMA接枝参数的影响

3.3本章小结

第四章烯丙基醚化预处理对AS-g-PMA浆料性能的影响

4.1实验部分

4.1.1原材料与仪器

4.1.2 AS-g-PMA浆料性能测试

4.1.3 AS-g-PMA粘附性能的测试

4.1.2 AS-g-PMA浆膜性能的测试

4.2结果与讨论

4.2.1淀粉烯丙基化预处理对AS-g-PMA粘度的影响

4.2.2淀粉烯丙基化预处理对AS-g-PMA浆膜性能的影响

4.2.3淀粉烯丙基化预处理对纤维粘附性能的影响

4.3本章小结

第五章AS-g-PMA／PVA混合浆性能的研究

5.1实验部分

5.1.1原材料与仪器

5.1.2浆料基本性能测试

5.1.3浆纱试验

5.1.4浆纱性能测试

5.2结果与讨论

5.2.1 AS-g-PMA／PVA的共混比例对浆膜性能的影响

5.2.2 AS-g-PMA／PVA混合浆的粘附性能

5.2.3 AS-g-PMA／PVA混合浆的浆纱性能

5.3本章小结

第六章结论与展望

6.1结论

6.2展望

致谢

参考文献

攻读学位期间发表的论文及成果清单