陰離子淀粉的合成與分散性能研究.pdf

1、本文在對高取代度的羧甲基淀粉、淀粉硫酸酯和淀粉丁二酸單酯結(jié)構(gòu)與性能(包括粘度性能、抱水性能和分散性能)關(guān)系研究的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)合成了磺基.羧甲基淀粉和磺基.淀粉丁二酸單酯，希望通過基團(tuán)復(fù)合的方法得到具有優(yōu)異分散性能的新型陰離子淀粉。并對羧甲基淀粉、淀粉硫酸酯和淀粉丁二酸單酯用作水泥分散劑的分散機(jī)理進(jìn)行詳細(xì)討論，以期為促進(jìn)我國水泥分散劑的理論研究進(jìn)程作出一定貢獻(xiàn)。 采用溶劑法制備了高取代度(DS=0.1～0.7)的羧甲基淀粉，通過條

2、件實(shí)驗(yàn)優(yōu)化了合成條件。對高粘度羧甲基淀粉的粘度性能和抱水性能進(jìn)行了考察，結(jié)果表明產(chǎn)品的抗剪切性、貯存穩(wěn)定性和抱水性能隨交聯(lián)度的增大而增加，但交聯(lián)度對產(chǎn)品的抗鹽性和抗酸堿性影響不大；隨著取代度的增加，產(chǎn)品各項(xiàng)性能均有所提高。根據(jù)降解羧甲基淀粉的低粘度特性將其用作水泥分散劑，對產(chǎn)品分子結(jié)構(gòu)與分散性能的關(guān)系進(jìn)行了考察，得出分散性能最佳的產(chǎn)品的降解度及取代度分別是2M和0.50。 采用干法制備了高取代度的淀粉丁二酸單酯(DS=0.1～0

3、.6)，該法具備合成工藝簡單、易操作等優(yōu)點(diǎn)。由于受合成方法的限制，產(chǎn)品的水溶液粘度都很低(<100 mPa·s)。根據(jù)這種低粘度特性，將其開發(fā)用作水泥分散劑，其中以原淀粉為原料、取代度為0.51的產(chǎn)品分散性能最好。 以氯磺酸為磺化試劑制備了高取代度(DS=0.1～0.9)的淀粉硫酸酯，通過條件實(shí)驗(yàn)優(yōu)化了合成工藝條件。對高粘度的交聯(lián)淀粉硫酸酯進(jìn)行了粘度性能和抱水性能的考察，結(jié)果表明產(chǎn)品的抗剪切性和抱水性能均隨著交聯(lián)度和取代度的增加

4、而有所提高；在實(shí)驗(yàn)考察范圍內(nèi)，產(chǎn)品均具有貯存穩(wěn)定性和抗酸堿性，但不具備抗鹽性。由于氯磺酸對淀粉分子鏈的降解作用，普通淀粉硫酸酯和降解淀粉硫酸酯的粘度均低于15 mPa·s，用作水泥分散劑時(shí)，具有最優(yōu)分散性能產(chǎn)品的降解度和取代度分別為2M和0.50。 設(shè)計(jì)合成了磺基-羧甲基淀粉和磺基-淀粉丁二酸單酯，討論了淀粉降解度和羧基取代度對其分散性能的影響。在極性取代基團(tuán)總數(shù)相當(dāng)時(shí)，將產(chǎn)品與相應(yīng)的單基團(tuán)變性淀粉及其復(fù)配物進(jìn)行分散性能的比較，