羧甲基淀粉接枝聚丙烯酰胺的合成反應及應用研究.pdf

1、羧甲基淀粉本身是一種來源豐富、便宜易得,在食品、醫(yī)藥、石油等行業(yè)已經(jīng)被廣泛使用的物質(zhì)。對羧甲基淀粉通過接枝反應進行改性,不但能夠賦予其新的性能,還不會破壞羧甲基淀粉本身所固有的優(yōu)良特性。把聚丙烯酰胺接枝到母體羧甲基淀粉上所制得的產(chǎn)物是一種新型的有機高分子物質(zhì),作為絮凝劑是它在工業(yè)生產(chǎn)中的最主要應用。
　　 本文對把聚丙烯酰胺接枝到母體羧甲基淀粉上的合成及應用進行了以下研究:
　　 (1)通過實驗對四種不同種類的引發(fā)劑硝酸

2、鈰銨、高錳酸鉀、過硫酸鉀、混合引發(fā)劑過硫酸鉀-無水亞硫酸鈉進行篩選,最后選出引發(fā)效果較好的引發(fā)劑為混合引發(fā)劑過硫酸鉀-無水亞硫酸鈉,其中過硫酸鉀與無水亞硫酸鈉的摩爾比為3:1。
　　 (2)以接枝率、接枝效率為考察指標,進行單因素實驗。從單因素實驗的結(jié)果分析上得出影響接枝反應的主要因素為:羧甲基淀粉與單體丙烯酰胺的用量比、引發(fā)劑過硫酸鉀.無水亞硫酸鈉的濃度、接枝反應時間和接枝反應溫度。
　　 (3)在單因素的基礎(chǔ)上設(shè)計正

3、交實驗,并以接枝率、接枝效率以及聚合物分子量為考察指標。由正交實驗得出羧甲基淀粉與聚丙烯酰胺接枝反應的較優(yōu)條件是:引發(fā)劑過硫酸鉀的濃度為5.76×10-4mol/L(保持過硫酸鉀-無水亞硫酸鈉的摩爾比為3:1),接枝反應時間為4h,羧甲基淀粉與單體丙烯酰胺用量比為1:4,接枝反應溫度為55℃。四個因素對接枝率、接枝效率以及分子量的影響大小順序為:羧甲基淀粉與單體丙烯酰胺的用量比＞引發(fā)劑濃度＞接枝反應時間＞接枝反應溫度。
　　 (

4、4)從SEM照片中發(fā)現(xiàn)接枝反應發(fā)生在羧甲基淀粉的表面,從紅外光譜譜圖中可以進一步證實接枝合成反應的發(fā)生,從TG曲線中發(fā)現(xiàn)CMS-PAM共聚物和聚丙烯酰胺相比要穩(wěn)定,從CMS-PAM共聚物的粘度分析結(jié)果來看,和CMS、PAM相比,CMS-PAM共聚物是一種粘度大、分子量大的物質(zhì)。
　　 (5)由動力學數(shù)據(jù)得出在反應的初期該接枝共聚反應速度Rg與各個反應物濃度的關(guān)系式為:Rg=K[AM]1.0[CMS]0.50[K2S2O8]0.5

5、3[Na2SO3]0.53。
　　 (6)依據(jù)阿倫尼烏斯方程Rg=Ae-Ea/RT通過實驗計算得出CMS-PAM接枝共聚反應的接枝反應活化能為18.36KJ/mol。
　　 (7)通過燒杯絮凝試驗得出CMS-PAM共聚物作為絮凝劑處理活性黑廢液時脫色率達到82.06％,較佳處理條件為:投料量0.008g/300mL,初始pH為8,絮凝溫度為35℃,絮凝時間為50min。
　　 (8)通過燒杯絮凝試驗得出CMS-P