淀粉-丙烯酰胺接枝共聚物制备及其在造纸工业中应用研究新进展

本文详细介绍了淀粉-丙烯酰胺接枝共聚物制备(包括制备方法、反应机理、常用引发体系与影响接枝反应的主要因素等)及其在造纸工业中应用的情况,说明了其应用前景,并提出今后的研究动向。

淀粉-丙烯酰胺接枝共聚物的制备及其在造纸工业中的应用

就淀粉 -丙烯酰胺接枝共聚物的制备方法及其在造纸工业中用作增强剂。

超高分子量淀粉接枝丙烯酰胺-丙烯酸共聚物的合成

以淀粉为基材、丙烯酰胺(AM)、丙烯酸(AC)为聚合单体,采用氧化还原引发体系,通过反相乳液聚合技术,合成接枝聚合物。以非离子表面活性剂为乳化剂,讨论了合成工艺条件对产品性能的影响。结果表明,m[(NH4)2S2O3]∶m[(NH2)2CO]=2.5∶1.8为引发体系,m(Span20)∶m(OP4)=40∶60为乳化剂,m(淀粉)∶m(单体)=1∶1.5时,接枝率可达148%,特性粘数可达1520mL/g。

壳聚糖-丙烯酰胺接枝共聚物的增强机理

通过测量加入壳聚糖-丙烯酰胺接枝共聚物后纸张的湿强度等物理性能的变化规律和采用 IR、SEM 等分析手段对其增强机理进行了研究和探讨。

黄原胶-丙烯酰胺接枝共聚物对Cr^(3+)的吸附性能

以黄原胶为原料,丙烯酰胺为接枝单体,采用微波辐射聚合得到了黄原胶-丙烯酰胺接枝共聚物(XG-g-AM),利用红外光谱仪、X射线衍射仪对其结构进行表征。研究了XG-g-AM对Cr3+的静态吸附行为,并根据吸附等温线研究了吸附热力学性质,结果表明:在研究的浓度范围内,XG-g-AM对Cr3+的吸附行为可用Freundlich等温式进行描述;吸附为自发的、吸热的熵增加过程,升高温度有利于吸附。

明胶-丙烯酰胺接枝共聚物的合成及其在铜电解精炼中应用

采用过氧化合物为引发剂,以明胶和丙烯酰胺为原料合成得到明胶-丙烯酰胺接枝共聚物(PGAM),并将PGAM作为铜电解添加剂应用于铜电解精炼。结果表明:PGAM能够替代硫脲用作铜电解添加剂,且对电解液中的漂浮阳极泥具有很好的絮凝作用。使用PGAM、明胶和骨胶作为添加剂时,在电解液温度为65℃、电流密度为235 A/m2的条件下,电解168 h后,所得高纯阴极铜中As、Sb和Bi含量分别为5.1×10-7、1.24×10-6、6.9×10-7,远低于使用硫脲、明胶和骨胶作为添加剂时所得阴极铜中相应杂质含量。电解所得阳极泥中,As、Sb和Bi含量分别为5.12%、4.04%和1.01%;而硫脲、明胶和骨胶为添加剂时,阳极泥中As、Sb和Bi含量分别为3.25%、2.20%和1.95%,表明PGAM有利于电解液中As和Sb的沉降。线性扫描伏安测试表明:PGAM在Cu2+还原过程中起极化作用,提高了Cu2+还原峰电流密度;与明胶和骨胶共同使用时,其极化作用减弱,峰电流密度降低。

淀粉-丙烯酰胺接枝物的湿部应用研究概况

对淀粉-丙烯酰胺接枝共聚物在我国造纸行业应用研究概况进行了一定程度的综述。

壳聚糖-丙烯酰胺接枝共聚物用作造纸增强、助留剂工艺的研究

采用正交实验法研究了不同工艺条件下壳聚糖 -丙烯酰胺的接枝共聚物 (CAM)用于麦草、针叶木混合浆料中时所起到的增强、助留效果 ,由此确定出其使用的最佳工艺条件 。

腐植酸钠-丙烯酰胺接枝共聚物的合成

采用水溶液聚合方法,以过硫酸钾为引发剂,以腐植酸钠、丙烯酰胺为原料进行接枝共聚反应。考察了引发剂用量、物料比、反应温度和反应时间等因素对合成腐植酸钠-丙烯酰胺接枝共聚物的影响。确定最佳聚合工艺条件为:反应温度70℃、反应时间6 h、引发剂用量2.5%、丙烯酰胺与腐植酸钠质量比(g∶g)50∶1。通过红外光谱对共聚物的结构进行了表征。

^(60)Coγ射线预辐照制备淀粉-丙烯酰胺接枝物

采用预辐照的方法研究了淀粉与丙烯酰胺的接枝反应，制备出了淀粉与丙烯酰胺的接枝物；采用元素分析法测量了接枝率。对预辐照接枝反应的一些影响因素，如吸收剂量、反应温度、反应时间、阻聚剂及辐照后效应也进行了研究，并获得了相关结果。淀粉预辐照的吸收剂量约１０ｋＧｙ，辐照后 １０ｍｉｎ内在 ２５～３０℃下进行接枝可以获得 ８０％以上的接枝率。

微波辐射法合成淀粉-丙烯酰胺接枝物及其絮凝性能研究

微波辐射法可合成淀粉 丙烯酰胺接枝物 ,产物可经红外光谱证明。其絮凝性能受接枝物浓度、接枝物接枝率、溶液酸度、溶液温度及絮凝时间等因素的影响。将其用作絮凝剂处理生活污水 ,效果优于国产聚丙烯酰胺 ,处理后的污水可达标排放。

[Mn(H_2P_2O_7)_3]^(3-)引发淀粉与丙烯腈和AMPS接枝共聚

首次以[Mn(H2P2O7)3]3-为引发剂,研究了淀粉与丙烯腈和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)接枝共聚反应,并用红外光谱和元素分析法证明了接枝共聚物的存在,并考察了皂化后接枝产物的吸水性随反应条件的变化。结果显示,最适宜的反应条件为:单体中AMPS的摩尔百分含量为5%;单体/淀粉的摩尔比为1.5;[Mn(H2P2O7)3]3-浓度2.0×10-3mol/L;反应温度30℃。

羧甲基纤维素接枝二甲基二烯丙基氯化铵丙烯酰胺共聚物的合成

以羧甲基纤维素(carboxymethylcellulose,简称CMC)为基材,石蜡为油相,二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)、丙烯酰胺(AM)为共聚单体,在反相乳液中合成羧甲基纤维素 二甲基二烯丙基氯化铵 丙烯酰胺接枝共聚物(CMC g DMDAAC AM)。考察了乳化剂、引发剂、油水体积比和单体配比对接枝共聚反应的影响,得到合成CMC g DMDAAC AM的最佳条件为:w(totalmonomers)=35%,m(DMDAAC)∶m(AM)=1∶1.75,w(Span 80)=6%,引发剂c[(NH2)4S2O8]=0.055mol/L,油水体积比V(油)∶V(水)=1.2∶1,θ=48℃,t=4h。

磁场作用下异戊二烯在四氟乙烯-丙烯共聚物表面的光化学接枝反应

我们已经报道了异戊二烯在四氟乙烯-丙烯共聚物(四丙共聚物)的光化学接枝反应,并且证实了该反应是按三重态机理进行的。但是无论是用二苯甲酮、蒽醌还是安息香作为引发剂,异戊二烯的相对接枝率都相当低,一般不超过40％。当相同体系的反应在外磁场中进行时,我们发现了一些有趣的现象,第一,异戊二烯的接枝率提高得很快,第二,接枝链中3,4-聚合的产物大大增加。这样,通过异戊二烯在四丙共聚物表面的接枝。

乙烯-丙烯-己烯共聚物熔融接枝马来酸酐及其应用

在双螺杆挤出机上进行了乙烯-丙烯-己烯共聚物(KN)与马来酸酐(MAH)熔融接枝反应,在共聚物的分子链上引入了极性基团。采用红外光谱(FT-IR)和核磁共振谱(NMR)表征了接枝物的结构,当MAH质量分数为1.8%、引发剂DCP的质量分数为0.12%时,可获得性能优良的接枝物。经接枝改性的KN与尼龙6(PA6)的相容性明显改善,可以制备超韧尼龙,当KN的质量分数为20%时,PA6/KN体系的缺口冲击强度可达95kJ/m2,是纯PA6的16倍。

微波辐射羧甲基纤维素接枝2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸制备高吸水性树脂

以N,N′-亚甲基双丙烯酰胺(NMBA)为交联剂、过硫酸氨(APS)为引发剂,采用微波辐射法在羧甲基纤维素钠(CMC)上接枝2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)合成了耐盐高吸水性树脂P(AMPS/CMC);考察了微波功率(P)、辐射时间(t)、CMC用量、NMBA用量、APS用量、AMPS的中和度(N)对树脂吸水倍率的影响;采用FTIR,SEM,TG等手段对树脂进行了表征。实验结果表明,在最佳合成条件(m(NMBA)∶m(APS)∶m(CMC)∶m(AMPS)=0.5∶2∶5∶100,P=195W,t=3.15 min,N(AMPS)=45%,w(CMC+AMPS)=30%)下合成的P(AMPS/CMC),在离子强度为0.154 mol/L的NaCl,CaCl2,AlCl3溶液和去离子水中的吸水倍率分别为126,63,20,1 345 g/g。该树脂具有较好的层状结构和热稳定性(主分解温度在250℃以上),CMC的加入有利于提高树脂的热稳定性和耐盐性能。

淀粉/DMDAAC-AM接枝共聚物的合成及表征

以淀粉 (St)、二甲基二烯丙基氯化铵 (DMDAAC)、丙烯酰胺 (AM)为原料 ,采用 Fe2 + - H2 O2 氧化还原引发体系 ,合成了接枝共聚物。研究了单体浓度和单体配比等因素对接枝体系的接枝率、单体转化率、阳离子度等因素的影响 ,得到了 Fe2 + - H2 O2 -抗坏血酸引发淀粉接枝共聚反应的基本规律。采用红外光谱和核磁共振谱对接枝共聚物进行了结构分析。

海泡石黏土接枝聚2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸/丙烯酰胺高吸水树脂的制备及表征

以海泡石黏土(ST)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)和丙烯酰胺(AM)为原料,N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,过硫酸钾(KPS)为引发剂,采用微波辐射法,通过接枝共聚合成了ST-g-P(AMPS-co-AM)高吸水性树脂。探讨了适宜的合成条件,并利用FTIR和TG等方法分析了该树脂的结构及其热稳定性。实验结果表明,适宜的合成条件为:AMPS中和度70%、m(AM)∶m(AMPS)=1.7、MBA用量0.06%(w)(用量均基于单体总质量)、KPS用量0.6%(w)、ST用量12.5%(w),在此条件下合成的ST-g-P(AMPS-co-AM)树脂在去离子水和生理盐水中的吸水倍率分别为1 280 g/g和90 g/g。适量ST的引入显著提高了树脂的吸水倍率、耐盐性和热稳定性。

降解淀粉/DMDAAC-AM接枝共聚物复鞣剂的合成及应用

酶降解淀粉与二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)和丙烯酰胺(AM)在引发剂(NH4)2S2O8(APS)作用下进行了接枝共聚合反应,制得阳离子型淀粉复鞣剂。第一步酶降解条件为m(蒸馏水)∶m(淀粉)∶m(α 淀粉酶)=180∶20∶0 2,在60℃降解1h。第二步接枝聚合反应条件为m(DMDAAC)∶m(AM)∶m(APS)=40∶20∶1 5,在75℃保温反应2h。接枝共聚物的接枝率及接枝效率分别为150%和78%,单体转化率及阳离子度分别为98 5%和37%,复鞣革对于染料及加脂剂的吸收率分别为97 3%和96 2%,用红外光谱(FTIR)对复鞣剂的结构进行了表征。

壳聚糖和丙烯酰胺基甲基丙磺酸接枝共聚及表征

以硫酸铈铵为引发剂,醋酸为溶剂,用2 丙烯酰胺基 2 甲基丙磺酸(AMPS)与壳聚糖(CTS)制备CTS-AMPS接枝改性产品。正交实验优化出较佳的工艺条件为:反应时间3h,反应温度40℃,m(CTS)∶m(AMPS)=1∶5,引发剂用量5g(相对于1g壳聚糖)。用IR和X射线衍射对产物进行了表征。