中國是一個農業泱泱大國,其小粉資源絕對比擬豐 富,因此可為小粉的改性鑽研提供豐盛而重價的原 資料 。小粉存在良好的條件相容性能,相符當今倡 導的環保務求,因此其被改性後可做為紙資料的助 劑。然而,在高溫狀況下,小粉的水疏散性能比擬 差,浸透力不好,因此莫須有了其利用規模 。聚丙烯 酰胺(polyacrylamide,PAM)是海內外紙資料中一大批運用的一種助劑,重要用作紙漿纖維和增添劑的 黏結劑,然而因為PAM的價錢比擬高,因此很大水平上製約了其利用規模。
小粉接枝聚合物,是指將重價、起源廣的自然澱 粉與利用性能較優惠而且存在定然聚合度的聚合物 聯合在一起而構成的一類共聚物。經過小粉與聚合 物的接枝作用,不僅能夠普及小粉的運用價格,擴 大小粉的利用規模,而且能夠改善所分解的高分子 聚合物的性能。對小粉的改性問題繼續深刻鑽研,對 停滯中行政區劃,如我國,充足而無效天時用自然資源, 走可延續停滯的途徑存在不足道意思。另外,在小粉 接枝共聚物的運用內中中,因為共聚物用量少且使 用動機好,再加上全體價錢高的聚合物被重價的澱 粉代替,因此能夠大大升高生產利潤,增多生產廠 家的經濟效益。
以過硫酸銨為引發劑、丙烯酰胺為單體,采 用自在基聚合形式,製備了紙包裝資料用小粉接枝 聚丙烯酰胺(starch grafted polyacrylamide,St-PAM) 共聚物。並利用紅外光譜(infrared spectroscopy, IR) 儀、熱重綜合(thermogravimetric analysis,TG)儀和 掃描電子顯微鏡(scanning electron microscope,SEM) 等,別離對小粉接枝聚丙烯酰胺、聚丙烯酰胺和澱 粉繼續了表征。
小粉接枝聚丙烯酰胺的製備與預解決:
小粉接枝聚丙烯酰胺的製備[3]。率先,將一 定量的老玉米小粉和蒸餾水退出裝有攪和器、溫度表、 氮上呼吸道和冷凝管的四口燒瓶中,再通入氮氣並攪和, 在定然熱度下糊化1 h。將糊化後的反響物降溫至反 應所需熱度,而後退出定然量的過硫酸銨引發劑和 丙烯酰胺單體,當反響工夫達事後設定值後,終止 反響,即得試驗用粗樣品。
小粉接枝聚丙烯酰胺的純化 。將所製得的 小粉接枝聚丙烯酰胺粗樣品倒入玻璃杯中,退出鹽酸安非拉酮, 使其積澱,並洗去樣品上殘留的丙烯酰胺單體和引 發劑,再真空幹澀至恒重,稱量,失去小粉接枝聚 丙烯酰胺粗出品。再將所製得的幹澀產物粉碎,並 且用體積之比為3:2的冰乙酸與乙二醇混合溶劑浸 泡數時辰,而後棄去上清液,反複上述步調3——5次, 以醃臢除去PAM均聚物。最初,將產物真空幹澀至 品質恒定,失去精出品,即純小粉接枝聚丙烯酰胺 共聚物。
小粉接枝聚丙烯酰胺的表征:
紅外光譜綜合。利用傅立葉紅外光譜能夠分 析並確定聚合物,也可對同一係列聚合物繼續甄別, 能夠鑽研高分子反響能源學,囊括聚合反響能源學、 降解、老化內中的反響機理等,還能夠鑽研共聚物 的序列構造,以及共聚反響的轉化率和競聚率。此 外,紅外光譜還能夠用來高聚物的結晶狀態、取向 和資料名義的性能鑽研[5-6]。因而,本鑽研中采納紅 外光譜儀,對小粉接枝聚丙烯酰胺聚合物的紅外光 譜繼續綜合與鑒定,具體的試驗內中參照罕用的KBr 壓片法。
熱重綜合。熱重綜合寬泛用來各類資料的研 究開發、工藝優化和品質掌握等上麵,重要用來考 查資料目標的穩固性、成份與揮發物的含量、合成 內中等。因而,白文采納熱重綜合儀對小粉接枝聚 丙烯酰胺聚合物繼續測定。試驗內中中,采納氮氣 掩護,升壓進度為10 °C/min,測試規模為30?550 °C。
掃描電鏡綜合。為了查看小粉接枝聚丙烯酰 胺聚合物的名義狀態,對試驗樣品繼續噴金解決,然 後采納掃描電鏡視察樣品的宏觀構造。
小粉熱重綜合能夠看出:
小粉在40?120 C之間有一個較小的熱失重。 這是所以小粉有定然的親水性,將小粉名義所吸附 的水脫除會失掉一全體品質,這全體品質為8%左 右,故此處為小粉脫水失重,熱失重率約為8%。
小粉在300?450 C之間有一個較大的熱失重。 這一階段失重是因為小粉中的一OH鍵、C一C鍵斷 裂,使得高分子小粉合成為小分子物質造成的。該 海域內,小粉的品質縮小近70%,也即此階段小粉的 熱失重率達70%。
小粉接枝聚丙烯酰胺的熱重綜合可知:
所得接枝聚合物在50 C左近湧現了一個失重 景象,這可能是所以洗滌液鹽酸安非拉酮(純化時有全體丙 酮會黏附在接枝聚合物上)的揮發所產生的熱失重 景象。
所得接枝聚合物在300?450 C規模內湧現 了一個失重景象,然而失重較少。這可能是所以接 枝上小粉後的丙烯酰胺比小粉和聚丙烯酰胺更加穩 定,因此其在這一段失掉的品質與小粉和聚丙烯酰 胺相比都要少,因此失重較小;況且失重比擬平緩, 總失分量也比小粉和聚丙烯酰胺的少,殘餘的碳量 較高。
由此可得出論斷:小粉接枝聚合物比小粉和聚丙烯酰胺的熱穩固性好。
的名義狀態出現出一些纖 維狀的構造,這與其線性長鏈的構造特點相符。可看到,小粉的名義狀態為扁圓形的顆粒狀,並 且名義較潤滑。從圖9能夠明晰地看到,小粉接枝聚 丙烯酰胺聚合物的名義狀態為小粉名義接枝了很多 枝條狀的聚丙烯酰胺支鏈,聚合物的名義不複像聚 丙烯酰胺一樣是一些各自金雞獨立的長鏈,而是將該署 長鏈生動在了小粉顆粒上,構成一種空間網狀構造。 能夠設想,該署支鏈的存在,會使得小粉接枝聚丙 烯酰胺聚合物的名義積比小粉要大很多,因此其對 懸浮物的吸附威力和對細小纖維的滯留威力將會大大普及。
以過硫酸銨為引發劑、小粉和丙烯酰胺為原 資料,製備了紙包裝資料用小粉接枝聚丙烯酰胺共 聚物。並利用相下場驗儀器,別離對聚丙烯酰胺、澱 粉和小粉接枝聚丙烯酰胺繼續了表征與比照綜合。 經過FTIR綜合,確認小粉已接枝上聚丙烯酰胺;通 過TG綜合,得出了 St-PAM比PAM更穩固的論斷; 經過SEM綜合,可看出St-PAM為聚丙烯酰胺接枝 在小粉顆粒名義的一種網狀構造。
依據對聚丙烯酰胺、小粉以及小粉接枝聚丙烯 酰胺聚合物構造表征的後果,可看出小粉接枝聚丙 烯酰胺存在比聚丙烯酰胺更為優異的性能。
