自交聯(lián)型淀粉接枝共聚物的合成與動力學(xué)研究.pdf

1、在交聯(lián)單體N-羥甲基丙烯酰胺(N-HMA)存在下,以硝酸鈰銨為引發(fā)劑,選擇七種乙烯基單體——丙烯酸甲酯(MA)、丙烯酸乙酯(EA)、丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、甲基丙烯酸乙酯(EMA)、甲基丙烯酸丁酯(BMA)和乙酸乙烯酯(VAc),分別在不同的接枝率水平上與淀粉進行接枝共聚反應(yīng),合成了14種自交聯(lián)型二元和三元淀粉接枝共聚物.研究了單體結(jié)構(gòu)與接枝效率之間的內(nèi)在聯(lián)系,實驗結(jié)果證明選用單體的活性順序為:MA>MMA>EA>

2、EMA>BA>BMA>VAc.以淀粉為接枝骨架,分別以MA,EA,BA,MMA,EMA,BMA,VAc,(MMA+MA),(MMA+EA),(MMA+BA),(VAc+MA),(VAc+EA),(VAc+BA),(VAc+MMA),(EMA+BA)為接枝單體進行接枝共聚,系統(tǒng)研究了混合單體配比、單體濃度、引發(fā)劑濃度、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時間和硝酸濃度等因素對自交聯(lián)型淀粉接枝共聚反應(yīng)的影響.采用IR,SEM,XRD,<'1>HNMR,GPC和D

3、SC對自交聯(lián)型淀粉接枝共聚物進行了結(jié)構(gòu)分析與表征.自交聯(lián)型淀粉接枝共聚物中除了保持淀粉的特征吸收峰外,在1730~1750cm<'-1>之間出現(xiàn)酯羰基特征吸收峰;<'1>H NMR譜圖出現(xiàn)單體鏈節(jié)結(jié)構(gòu)和淀粉的特征譜峰,證明淀粉與單體發(fā)生了接枝共聚反應(yīng).在接枝反應(yīng)過程中淀粉顆粒的形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化,但其有序結(jié)構(gòu)基本保持不變,反應(yīng)主要發(fā)生于淀粉顆粒表面.接枝共聚產(chǎn)物的玻璃化溫度Tg值與各自接枝單體均聚物的Tg值相差較大,基本為少量結(jié)晶態(tài)與無

4、定形態(tài)共存的結(jié)構(gòu).三元淀粉接枝共聚反應(yīng)體系中存在"籠蔽效應(yīng)",在導(dǎo)出引發(fā)效率的數(shù)學(xué)模型基礎(chǔ)上,提出了體系中兩種單體的共聚和淀粉與單體的接枝反應(yīng)同時存在、聚合反應(yīng)同時發(fā)生、接枝側(cè)鏈和共聚物鏈均為2次Markov鏈等假設(shè).根據(jù)該文提出的動力學(xué)反應(yīng)圖式,采用動力學(xué)、統(tǒng)計力學(xué)、鏈結(jié)構(gòu)理論、圖論、概率論和數(shù)理統(tǒng)計等相結(jié)合的方法創(chuàng)建了三元淀粉接枝共聚反應(yīng)體系的數(shù)學(xué)模型.該文建立的二元和三元接枝共聚反應(yīng)體系的數(shù)學(xué)模型經(jīng)仿真計算和統(tǒng)計檢驗,表明模型計算