接枝淀粉浆料氧化还原引发剂引发效果的研究

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接枝淀粉浆料是由亲水性和疏水性两类单体与淀粉通过接枝共聚合反应制成的,为了提高接枝淀粉浆料的接枝效率,降低单体消耗量和生产成本,获得高性能的接枝淀粉浆料,筛选出在制备接枝淀粉浆料时引发效果好、来源广及性价比较高的引发剂,本文分别选择丙烯酸(AA)和丙烯酸甲酯(MA),作为亲水性和疏水性两类单体的模型单体,依据前人研究成果,采用实验方法研究与评价了5种氧化还原引发体系在制备接枝淀粉浆料适宜条件下的引发效果。这5种氧化还原引发体系的种类为Ce(NH4)2(NO3)6、FeSO4/H2O2、KMnO4/C6H8O7、K2S2O8/Na2S2O3及(NH4)2S2O8/NaHSO3。实验结果表明:在引发酸解淀粉接枝丙烯酸或丙烯酸甲酯时,引发剂Ce(NH4)2(NO3)6引发效果最好,(NH4)2S2O8/Na2S2O3和FeSO4/H2O2次之,K2S2O8/Na2S2O3和KMnO4/C6H8O7最差;(NH4)2S2O8/NaHSO3和FeSO4/H2O2可以作为接枝淀粉浆料引发剂使用。在接枝共聚合反应前将淀粉经马来酸酐预处理,可以提高接枝淀粉浆料的接枝效率。为了进一步提高这种预处理型接枝淀粉浆料的接枝效率,降低单体消耗量和生产成本,获得更高性能的接枝淀粉浆料,筛选出在制备该接枝淀粉浆料时引发效果好、来源广及性价比较高的引发剂,本文又采用了含碳-碳双键马来酸酐酯化淀粉(MES)为原料制备接枝淀粉浆料。实验所采用的引发体系为研究所得引发效果较好的前三种引发剂,并另外选择了理论上引发效果较好的H2NCSNH2(TU)/H2O2引发剂,研究了上述4种氧化还原引发体系在制备接枝淀粉浆料适宜条件下引发马来酸酐酯化淀粉与丙烯酸单体或丙烯酸甲酯单体分别接枝时的引发效果。实验结果表明:在引发马来酸酐酯化淀粉接枝丙烯酸或丙烯酸甲酯时,引发剂的引发效果从高到低的排序依次为Ce(NH4)2(NO3)6、FeSO4/H2O2、H2NCSNH2(TU)/H2O2、(NH4)2S2O8/NaHSO3; FeSO4/H2O2及H2NCSNH2(TU)/H2O2可以作为马来酸酐酯化预处理型接枝淀粉浆料引发剂使用。此外,本文采用制备MES-g-PMA浆料时引发效果较好、价格低廉的FeSO4/H2O2为引发剂,制备一系列丙烯酸酯类接枝淀粉浆料,一方面,考察该引发剂对丙烯酸酯类接枝淀粉浆料应用性能的影响,另一方面,通过对MES-g-PAL浆料性能的评价与研究,筛选出制备丙烯酸酯类接枝淀粉浆料较为适宜的接枝单体。实验结果表明:FeSO4/H2O2在制备MES-g-PAL浆料时的应用性能良好;当采用丙烯酸乙酯作为制备MES-g-PAL浆料的接枝单体时,所得产物性能较好。
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