纤维素与淀粉接枝丙烯酸制备高吸水材料的研究

摘要

为了降低成本,该课题采用低浓度丙烯酸集合体系,分别在过氧化氢/水体系中与纤维素进行非均相接枝聚合、在氢氧化钠/尿素溶剂体系中与纤维素进行均相接枝聚合、在过氧化氢/水溶剂体系中与淀粉进行均相接枝聚合,合成出了成本较低的高吸水材料.试验考察了各种因素对接枝产物接枝效率及吸水性能的影响.通过大量实验,筛选出了较好的聚合体系,在降低丙烯酸浓度的同时,保证了产物具有较高的接枝率和吸水性能.论文还对一些实验现象作出了解释,讨论了接枝发生的部位,并对接枝聚合物进行了表征.实验还对纤维素接枝前后结晶变化及接枝物的结构进行了表征,IR分析证明了丙烯酸确实接枝到纤维素和淀粉上,且接枝发生在羟基上.XRD测试结果说明,纤维素非均相体系中纤维素部分结晶被破坏,接枝发生在无定形区和部分结晶区.纤维素和淀粉均相体系中,接枝后纤维和淀粉的XRD特征衍射峰均消失,所以纤维素和淀粉的结晶完全被破坏,在无定形区和结晶区都发生了接枝反应.

目录

文摘

英文文摘

第一部分文献综述

1引言

2淀粉接枝聚合制备高吸水材料

2.1淀粉的结构与反应性

2.2淀粉系高吸水材料类型

2.3淀粉接枝聚合制备高吸水材料的研究进展

3纤维素接枝聚合制备高吸水材料

3.1纤维素的化学结构及反应可及度与反应性

3.2纤维素接枝吸水聚合物的研究进展

3.3利用纤维素制取高吸水性聚合物的意义

4接枝共聚物的后处理及测试表征

4.2接枝侧链分子量的测定

4.3接枝共聚物的结构

5接枝高吸水聚合物的应用

5.1医疗、卫生材料方面的应用

5.2农林业方面

5.3建筑材料方面

5.4油田化学方面

5.5环境保护方面

5.6吸水性树脂在食品中的应用

5.7高吸水性树脂在人工智能材料方面的应用

6接枝共聚制备高吸水材料展望

第二部分前言

第三部分实验部分

1.实验原料及试剂

2.仪器和设备

3.丙烯酸的精制

4.纤维素的微晶化处理

5.接枝聚合

5.1纤维素非均相接枝聚合

5.2纤维素均相接枝聚合

5.3淀粉接枝聚合

6接枝产物参数测试

6.1接枝率与接枝效率的测定

6.2接枝产物吸水性能的测试

6.3接枝产物保水率的测定

7产物结构测试

7.1 X射线衍射分析

7.2产物结构表征

第四部分结果与讨论

1纤维素非均相接枝丙烯酸制备高吸水材料

1.1各种因素对接枝参数的影响

1.2各种因素对纤维素非均相接枝产物吸水倍率的影响

1.3接枝物与丙烯酸均聚物吸水性能比较

1.4非均相接枝产物结构表征

1.5纤维素非均相接枝体系小结

2纤维素均相接枝丙烯酸制备高吸水材料

2.1各种因素对接枝参数的影响

2.2各种因素对产物吸水倍率的影响

2.3纤维素均相接枝物与聚丙烯酸钠吸水性能比较

2.4均相接枝产物的结构表征

2.5纤维素均相接枝共聚小结

3淀粉均相接枝丙烯酸制备高吸水材料

3.1各种因素对产物接枝参数的影响

3.2各种因素对产物吸水倍率的影响

3.3淀粉接枝物与聚丙烯酸钠吸水性能比较

3.4淀粉接枝物保水率研究

3.5淀粉接枝物结构结构表征

3.6淀粉均相接枝共聚小结

第五部分结论

参考文献

致谢

附录 攻读硕士学位期间发表的学术论文: