文档库 最新最全的文档下载
当前位置:文档库 › 淀粉反相乳液法三元接枝共聚改性研究与表征

淀粉反相乳液法三元接枝共聚改性研究与表征

淀粉反相乳液法三元接枝共聚改性研究与表征
淀粉反相乳液法三元接枝共聚改性研究与表征

2010年第29卷第8期CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS ·1517·

化工进展

淀粉反相乳液法三元接枝共聚改性研究与表征

尚小琴1,刘汝锋1,梁敏华1,童张法2

(1广州大学化学化工学院,广东广州 510006;2广西大学化学化工学院,广西南宁 530004)摘要:以丙烯酰胺(AM)和丙烯酸(AA)为接枝单体,采用反相乳液聚合技术对木薯淀粉进行接枝共聚改性,生成淀粉-丙烯酰胺-丙烯酸三元接枝共聚物(St-g-AM/AA)。考察反应温度和时间、引发剂和单体浓度、单体配比等因素对淀粉三元接枝共聚反应过程的影响规律,并通过红外光谱等表征共聚物结构。实验结果显示:引发剂浓度、单体浓度和单体比、反应温度和时间等因素对三元接枝共聚改性反应影响显著;红外光谱和电镜扫描表征证明接枝共聚反应发生在淀粉颗粒表面,经三元接枝共聚反应淀粉已被AM和AA成功改性。

关键词:淀粉;三元接枝共聚;反相乳液;结构表征

中图分类号:TQ 316.343;TS 235.2 文献标识码:A 文章编号:1000–6613(2010)08–1517–04 Inverse emulsion graft copolymerization of AM and AA onto starch and structure

characterization

SHANG Xiaoqin1,LIU Rufeng1,LIANG Minhua1,TONG Zhangfa2(1School of Chemistry and Chemical Engineering,Guangzhou University,Guangzhou 510006,Guangdong,China;

2School of Chemistry and Chemical Engineering,Guangxi University,Nanning 530004,Guangxi,China)Abstract:Graft copolymerization of acrylamide(AM)and acrylic acid(AA)onto cassava starch was conducted in a five-component inverse emulsion system with potassium permanganate as initiator.

Effects of reaction temperature and time,concentrations of initiator and monomer,the ratio of AM to AA on the graft percent and graft efficiency were investigated. Structure of the obtained St-g-AM/AA ternary copolymer was characterized using Fourier transform infrared spectroscopy(FTIR)and scanning electronic microscope(SEM). Results illustrated that all the factors of reaction temperature and time,initiator and monomer concentrations,and the AM to AA monomer ratio showed predominant influences on the graft copolymerization. FTIR and SEM analysis proved that graft copolymerization reaction occurs at the starch particle surface,and both PAM and PAA have been successfully grafted onto the starch molecules.

Key words:starch;graft copolymerization;inverse emulsion;structure characterization

淀粉是一种可再生的天然高分子化合物,利用其分子结构中多羟基高反应活性等特点,对天然淀粉进行化学改性,可生成品种繁多、用途各异的改性淀粉产品[1-4]。淀粉与亲水性单体的接枝共聚改性是一种重要的改性淀粉品种,已广泛应用于化工、环保、医药、日用品等许多领域。进一步研究发现,多种单体同时与淀粉进行多元接枝共聚反应,利用各种单体的特性和单体间的协同效应,可以得到性能更为优良、用途更为广泛的改性淀粉新品种[5-7]。目前淀粉接枝共聚改性反应多采用水溶液聚合法,水溶液聚合法存在反应过程中散热困难、易产生凝

收稿日期:2010-03-22;修改稿日期:2010-03-24。

基金项目:国家自然科学基金(20666001)、广东省自然科学基金(9151009101000036)及广东省自然科学基金(5001880)资助项目。第一作者简介:尚小琴(1962—),女,教授,博士,从事改性淀粉

等高分子功能材料的研究。E-mail hushanren@https://www.wendangku.net/doc/bb15566187.html,。

化 工 进 展 2010年第29卷

·1518·胶等问题,聚合过程难以控制。目前有关淀粉接枝共聚反应的研究成果主要集中在淀粉的二元接枝共聚反应,而在反相乳液中进行三元及多元接枝共聚反应方面的研究甚少。反相乳液聚合方法反应条件温和,能克服水溶液法存在的问题,得到稳定产品。本文作者在反相乳液法淀粉二元接枝共聚反应研究的基础上[8

-9]

,引入第二接枝单体,对反相乳液法淀粉

三元接枝共聚改性反应进行较全面的研究,探讨其反应的规律,并表征三元接枝共聚改性淀粉结构,为反相乳液法淀粉多元接枝共聚反应研究提供基础。

1 实验部分

1.1 原料及试剂

丙烯酰胺、丙烯酸,天津大茂化学试剂厂;木薯淀粉,工业级,广西明阳淀粉有限公司;NaOH 、Na 2CO 3、KMnO 4等,市售。

1.2 St-g -AM/AA 三元接枝共聚物的制备与提纯 将淀粉乳加入装有复合乳化剂和液体石蜡的250 mL 三口烧瓶中,搅拌至反相乳液体系形成,通入氮气30 min 后加入引发剂、AM 和AA (Na 2CO 3中和)的混合单体溶液进行反应,一定时间后用乙醇破乳,用乙醇等反复洗涤、抽滤,真空干燥至恒重,得三元接枝共聚物粗产品。取粗产品约2 g ,置于250 mL 索氏抽提器中抽提24 h ,抽提液为乙二醇和冰乙酸混合液(体积比=3∶2),再用丙酮抽提24 h ,除去均聚物和单体共聚物,用乙醇等溶液洗涤、抽滤,真空干燥至恒重,得St-g -AM/AA 三元接枝共聚物。

1.3 接枝率和接枝效率的测定[9]

采用重量法,根据式(1)和式(2)计算接枝率(G ,%)和接枝效率(E ,%)。

1

100%m G m =

× (1) 12100%m

E m =× (2)

式中,m 、m 1、m 2分别为共聚物、反应单体、共聚物中单体的质量,kg 。

1.4 三元接枝共聚物的结构分析与表征

1.4.1 傅里叶红外吸收光谱(FTIR )分析

采用KBr 压片法。将研磨好的混合物粉末压片后置于红外光谱仪内全波段扫描(扫描范围:4000~

400 cm -

1),绘出红外光谱图。 1.4.2 扫描电镜(SEM )分析

将样品固定在支持网上并喷镀金钯合金,放入

扫描电子显微镜的电子光路中,观察并拍摄。加速

电压40 kV 。

2 结果与讨论

2.1 St-g -AM/AA 三元接枝共聚反应的影响因素及规律

在反相乳化体系中,采用高锰酸钾为引发剂,考察反应温度(T )、反应时间(t )、引发剂浓度(C t ,I )、单体浓度(C t ,M )、单体配比(W AM /W AA )等因素对St-g -AM/AA 三元接枝共聚反应的影响,研究接枝共聚反应的条件和规律。

2.1.1 反应温度对三元接枝共聚反应的影响

考察反应温度对St-g -AM/AA 三元接枝共聚接枝率和接枝效率的影响规律,实验结果如图1所示。随着反应温度的增加,接枝率和接枝效率出现拐点,最大值在60 ℃左右。提高反应温度有利于接枝共聚反应,但温度过高时,也将带来一些不利的影响,基于自由基反应机理,链终止和链转移速率同样随反应温度的升高而加快,单体间均聚速率也在增加,同时因温度升高而引起的体系黏度的增加,将导致乳化体系中引发剂和单体扩散阻力增加,所以温度过高时,接枝率和接枝效率反而下降。

图1 反应温度对接枝率和接枝效率的影响

(C t ,M =0.21 kg/L ;N =71.6%;t =3 h )

2.1.2 反应时间对三元接枝共聚反应的影响

固定反应温度,考察反应时间对St-g -AM/AA 接枝共聚反应的影响,实验结果如图2所示。随着反应时间的增加,接枝率和接枝效率增加,在3 h 附近出现拐点,随后有所降低。因为反应开始时体系中单体和引发剂浓度较大,形成淀粉初始自由基浓度也较大,可供反应活性点多,反应速度快,所以接枝率和接枝效率快速增加。随着反应进行,体

第8期尚小琴等:淀粉反相乳液法三元接枝共聚改性研究与表征·1519

·

图2 反应时间对接枝率和接枝效率的影响

(C t,M=0.21 kg/L;N=71.6%;T=60 ℃)

系中淀粉自由基浓度、单体浓度不断减少,反应速率减小,并且淀粉支链上共聚物的生成不仅部分覆盖了淀粉颗粒表面,还使体系黏度增加,阻碍淀粉分子自由伸展,导致淀粉自由基与单体碰撞机会减少,均聚反应概率增加,因而反应至一定时间后接枝率和接枝效率反而降低。

2.1.3 引发剂用量对三元接枝共聚反应的影响

引发剂用量对St-g-AM/AA三元接枝共聚反应的影响如图3所示。随着引发剂浓度增加接枝率和接枝效率均增加,但当引发剂浓度过大时,接枝参数下降明显。这是因为引发剂浓度增加将使自由基生成速率增加,活性自由基增多,使各活性点的碰撞概率增加,加速接枝共聚反应。但引发剂浓度过大时,自由基浓度过高,将导致链终止反应和均聚反应速度增加,形成较多均聚产物,所以接枝率和接枝效率反而下降。引发剂的选择及用量的确定对接枝共聚反应至关重要。

2.1.4 单体浓度对三元接枝共聚反应的影响

在淀粉浓度固定不变的情况下,单体浓度的变

图3 引发剂浓度对接枝率和接枝效率的影响

(C t,M=0.21 kg/L;N=71.6%;T=60 ℃;t=3 h)

图4 单体用量对接枝率和接枝效率的影响

(N=71.6%;T=60 ℃;t=3 h)

化对St-g-AM/AA三元接枝共聚反应影响显著,实验结果如图4所示。接枝率和接枝效率随单体浓度的增加而增加至某一最大值后反而下降,这是由于不断增加的单体在淀粉表面形成了单体膜,使均聚反应概率增加所致。

2.1.5 单体配比对三元接枝共聚反应的影响

改变丙烯酰胺和丙烯酸的配比,考察单体配比对St-g-AM/AA三元接枝共聚反应的影响,实验结果如图5所示。随着AM比例增加,接枝效率先增加后降低,接枝率随AM的增加而增加。这是由单体不同的反应活性决定的,用一定中和度的AA为单体之一,实质上反应体系中除了有淀粉之外,还有AA、NaAA和AM,而不同单体具有不同的反应活性,NaAA和AM在水中竟聚率分别为r1=0.35和r2=1.00,AA和AM在水中的竟聚率分别为r1=1.43和r2=0.60。当AM浓度较低时,AM与AA 的反应占主导地位,而AM聚合活性高于AA,所以AM浓度增加,反应速度增加,接枝效率增加;当AM浓度达到一定值以后,AM与NaAA的反应

图5 单体配比对接枝率和接枝效率的影响

(C t,M=0.21 kg/L;N=71.6%;T=60 ℃;t=3 h)

化工进展 2010年第29卷·1520·

影响明显增加,所以AM均聚反应的概率增加,导致接枝效率下降。

2.2 St-g-AM/AA三元接枝聚物的结构表征

2.2.1 傅里叶红外吸收光谱(FTIR)分析

用红外光谱表征St-g-AM/AA三元接枝共聚物结构,并与原木薯淀粉进行比较。图6中,图谱a 在3400 cm-1附近出现了淀粉的—OH伸缩振动宽强吸收峰;在2930 cm-1附近有明显饱和烃的C—H 的伸缩振动吸收峰;C—O的特征频率为1040~1150 cm-1。而对于图6中的淀粉三元接枝共聚物图谱b,除了在3431 cm-1和2925 cm-1、1018 cm-1、1163 cm-1等处出现了—OH 和C—H等淀粉特征峰之外,还在1714 cm-1处出现酰胺的—C=O伸缩振动吸收峰等PAM的特征峰,在1569 cm-1和1409 cm-1处出现两个—COO-1基的对称和不对称伸缩振动吸收峰等PAA的特征峰,说明淀粉分子链上已接上了聚丙烯酰胺和丙烯酸支链,产物为St-g-AM/AA三元接枝共聚物。

图6 淀粉和St-g-AM/AA红外光谱图

a—木薯淀粉;b—St-g-AM/AA

2.2.2 扫描电镜(SEM)分析

图7是木薯淀粉和St-g-AM/AA形态扫描电镜照片。比较反应前后图片的变化可以看出,原淀粉颗粒表面光滑、结构紧密,接枝共聚物颗粒表面粗糙,颗粒变形,淀粉表面发生的微观结构变化说明淀粉与单体间发生了接枝共聚反应,木薯淀粉颗粒表面被接枝产物覆盖;并且反应发生在淀粉颗粒表面,反应较均匀,在接枝共聚反应中淀粉颗粒的有序结构没有改变,符合表面控制模型[9]。

(a)木薯淀粉(b)St-g-AM/AA

图7 木薯淀粉和St-g-AM/AA扫描电镜照片

3 结论

实验结果显示,采用反相乳液聚合技术能得到高接枝率和高接枝效率的淀粉-丙烯酰胺-丙烯酸三元接枝共聚物;反应温度和反应时间、引发剂浓度、单体浓度和单体配比等因素对三元接枝共聚反应有显著的影响;仪器分析结果表明,三元接枝共聚反应发生在淀粉颗粒表面,在St-g-AM/AA 三元接枝共聚物中除了保持淀粉的特征峰外,还出现—COO-和—C=O吸收峰,证明淀粉与AM和AA发生了接枝共聚反应。

参考文献

[1] Wu Jihua,Wei Yueling,Lin Jianming,et al. Study on

starch-graft-acrylamide/mineral pow superabsorbent composite[J].

Polymer,2003,44:6513-520.

[2] 魏倩倩,童群义.季铵型阳离子淀粉絮凝剂的制备及其应用[J]. 化

工进展,2008,27(2):303-307.

[3] Li An,Zhang Junping,Wang Aiqin. Utilization of starch and clay for

the preparation of superabsorbent composite[J]. Bioresource

Technology,2007,98(2):327-332.

[4] 刘兆丽,曹亚峰,谢威扬,等. 辛烯基琥珀酸淀粉酯的应用性能

[J]. 化工进展,2009,28(7):1252-1256.

[5] 尚小琴,陈展云,蒋林斌,等. 淀粉-丙烯酸-丙烯酰胺三元接枝共

聚物的合成及吸水性能研究[J]. 广州大学学报,2007,6(4):35-38.

[6] 闫春绵,王哓曦,王晓君,等. ST/EMA-BA自交联型接枝共聚物

的合成与结构表征[J]. 郑州工程学院学报,2001,22(3):66-69.

[7] Suda K,Wararuk C,Manit S. Radiation modification of water

absorption of cassava starch by acrylic acid/acrylamide[J]. Radiation

Physics and Chemistry,2002,59(4):413-427.

[8] 尚小琴,童张法,廖丹葵,等. 反相乳液五元体系淀粉接枝共聚

反应动力学[J]. 化工学报,2006,57(5):1220-1223.

[9] 尚小琴,赖雅平,陈展云,等. 淀粉丙烯酰胺表面控制反应机理

及接枝产物结构表征[J]. 化工学报,2007,58(8):2110-2114.

改性淀粉的研究及应用

改性淀粉的研究及应用 刘兴孝 (西北民族大学化工学院,兰州,730124) 摘要本文主要总结了改性淀粉的特点,阐述了改性淀粉的研究及应用,展望了改性淀粉的发展前景。 关键词改性淀粉;研究应用;发展前景 the characteristics and adhibitions of modified starch Xingxiao Liu (Chemical Engineering Institute , Northwest University For Nationalities, Lanzhou,730124) Abstract This paper summarizes the characteristics of modified starch, elaborates modified starch’s research and it’s prospects. Keywords modified starch; research and application; prospects 前言 淀粉是天然高分子化合物,多糖类化合物,也是目前广泛使用的一类可降解的不会对环境造成污染的可再生的物质。天然淀粉经过适当化学处理,引入某些化学基团使分子结构及理化性质发生变化,生成淀粉衍生物。未改性的淀粉结构通常有两种:直链淀粉和支链淀粉,是聚合的多糖类物质。通常因为水溶性差,故往往是采用改性淀粉,即水溶性淀粉。可溶性淀粉是经不同方法处理得到的一类改性淀粉衍生物,不溶于冷水、乙醇和乙醚,溶于或分散于沸水中,形成胶体溶液或乳状液体。改性淀粉以天然淀粉为原料经过特定的化学方法、物理方法、酶处理法。改良其原有性能的淀粉, 被广泛应用于食品、医药、皮革、铸造、造纸、纺织、水处理等行业。 改性淀粉的特点 变性淀粉的品种、规格达两千多种,变性淀粉的分类一般是根据处理方式来进行。加工精白淀粉,必须选用淀粉含量高的白薯品种。经加工后的淀粉虽选用了天然原料,但经人为加工,改性淀粉也就不可能算是天然的了。食用类的专用变性淀粉是不会对身体有副作用的。

淀粉的研究进展

淀粉精细化学品 课题名称:淀粉衍生物絮凝剂的研究进展 姓名:马玉林 学号:P102014101 专业年级:10级化学工程与工艺一班 2012年10月22日

淀粉衍生物絮凝剂的研究进展 马玉林 (西北民族大学,甘肃兰州730100) 【摘要】近年来,全世界对淀粉衍生物絮凝剂的研究、开发、应用方面取得了显著进展。文章对淀粉衍生物絮凝剂的研究进行了综述,指出淀粉絮凝剂在研究中存在的问题和发展趋势,认为改性淀粉絮凝剂是最有发展前景的绿色絮凝剂之一。 【关键词】絮凝剂;改性淀粉;废水处理 近年来,合成有机高分子絮凝剂由于具有相对分子质量大、分子链官能团多的结构特点,在市场占绝对的优势。但随着石油产品价格不断上涨,其使用成本也相应增加,并且合成类有机高分子絮凝剂由于残留单体的毒性,也限制了其在水处理方面的应用。20世纪70年代以来,美、英、日和印度等国结合本国天然高分子资源,开展了化学改性有机高分子絮凝剂的研制工作。经改性后的天然高分子絮凝剂与合成有机高分子絮凝剂相比,具有选择性大、无毒、廉价等显著特点。 在众多天然改性高分子絮凝剂中,淀粉改性絮凝剂的研究、开发尤为引人注目。因为淀粉来源广。价格低廉。并且产物完全可被生物降解,因此,进入20世纪80年代以来,改性淀粉絮凝剂的研制开发呈现出明显的增长趋势,美、日、英等国家在废水处理中已开始使用淀粉生物絮凝剂,进几年,我国研究淀粉衍生物作为水处理絮凝剂也已取得了较大的进展。 1 淀粉类絮凝剂 淀粉的资源十分丰富,自然界中淀粉的含量远远超过其他有机物,是人类可以采用的最丰富的有机资源,也是开发最早、最多的一类天然高分子絮凝剂。淀粉分子带有许多羟基,通过这些羟基的酯化、醚化、氧化和交联等反应,可改变淀粉的性质。淀粉还能与屏息脂、丙烯酸、丙烯酰胺等人工合成高分子单体起连枝共聚反应,分子链上接有人工合成高分子链,使共聚物具有天然高分子和人工合成高分子两者的性质。 目前,改性淀粉已广泛用于食品、石油、造纸、电镀、印染和皮革等工业废水处理、污泥脱水,饮用水净化,重金属离子去除和矿物冶炼。淀粉衍生物絮凝剂主要有以下4种。 1.1阳离子型淀粉衍生物絮凝剂 阳离子型淀粉衍生物絮凝剂可以与水中微粒起电荷中和及吸附架桥作用,从而使体系中的微粒脱稳、絮凝而有助于沉降和过滤脱水。它对无机物质悬浮或有机物质悬浮液都有很好的净化作用,使用的pH范围宽,用量少,成本低。 阳离子淀粉是在碱性介质中,由胺类化合物与淀粉的羟基直接发生亲核取代

尼龙工程材料的改性

尼龙工程材料的改性 摘要: 尼龙66是由Du pont公司于1935年研制成功的,1939年实现工业化,1956年开始作为工程塑料使用。它是国际上产量最大,应用最广的工程塑料之一,也是我国主要的尼龙产品。尼龙66优越的力学性能、耐磨性、自润滑性、耐腐蚀性等使其在汽车部件、机械部件、电子电器、胶粘剂以及包装材料及领域得到了广泛的应用。但尼龙66在使用过程中还存在许多不足之处,如成型周期长、脱模性能差、尺寸不稳定、易脆断、耐热性差,还有不透明性、溶解性差等。因此对尼龙66的改性受到人们的广泛关注。国内外对尼龙改性多集中在共混、填充、共缩聚、接枝共聚等技术领域。 1.尼龙改性的研究进展 对尼龙66的改性主要有接枝共聚、共混、增强和添加助剂等方法,使其向多功能方向发展。本实验主要从快速成型和缩短成型周期的角度出发来改善尼龙66的综合性能,并使其得到更广泛的应用。 1.1共混改性 在尼龙改性研究中,高分子合金是最常用的一种手段。其中尼龙合金在所有工程塑料合金中发展最快,其原因是与周期长、投资大的新PA基础品种的开发相比, 尼龙合金的工艺简单、成本低、使用性能良好,且能满足不同用户对多元化、高性能化和功能化的要求。国外各大公司均十分重视尼龙合金的开发,很多产品已经商品化并具有一定市场规模。就尼龙合金而言,主要的研究集中在以下几个方面。1.1.1尼龙与聚烯烃(PO)共混改性 聚酰胺(PA)和聚丙烯(PP)是一对性能不同且使用场合也不一样的聚合物,但通过熔融混合工艺可以克服两者的固有缺点,取其各自的特点,得到所需性能的合金材料。此类合金可以提高尼龙在低温、干态下的冲击强度和降低吸湿性,特别使尼龙与含有烃基的烯烃弹性体或弹性体接枝共聚物等组成的共混合金可以得到超韧性的尼龙。 在极性的聚酰胺树脂和非极性的聚烯烃树脂共混改性的时候,最重要的一个问题是两者之间的相容性。PA 和PO 是一对热力学不相容体系,该共混物呈现相分离的双相结构。根据聚合物共混理论,理想的体系应该是两组分部分既相容,又各自成相,相间存在一界面层,在层中两种聚合物的分子链相互扩散,有明显的浓度梯度。通过增大共混组分间的相容性,进而增强扩散,使相界面弥散,界面层厚度加大,是获得综合性能优异共混物的重要条件。

VI改性淀粉胶黏剂的研究概况及展望

谢文娟,改性淀粉胶黏剂的研究概况及展望V o.l 30.N o .2,2008 收稿日期:2007-09-10 作者简介:谢文娟(1981-),女,河南周口人,硕士,研究方向:可食性包装材料。 改性淀粉胶黏剂的研究概况及展望 谢文娟 (天津科技大学,天津300222) 摘要:淀粉以其绿色环保的优点在胶黏剂领域中的应用占有举足轻重的地位,但是单一的淀粉胶黏剂有很多不足之处,满足不了各个领域的多方面需求,因此在一定条件下经过物理、化学或者生物方法对其进行有限度的改性,研制出了各种具有优良性能的改性淀粉胶黏剂并且在各个领域中都有很好的推广应用。根据淀粉胶黏剂在改性方面的研究和开发概况,综合介绍了几种改性淀粉胶黏剂的产物性能及其在包装行业中的推广应用情况,最后指出了淀粉胶黏剂改性的优势及未来发展的方向。 关键词:淀粉胶黏剂;改性;发展 中图分类号:TQ 432.2 文献标识码:A 文章编号:1001-0017(2008)02-0052-03 Survey and Pr ospect of Study on M od ifi e d Starch Adhesi v e XI E W en-j uan (T i an ji n Universit y of S cie n ce and T ec hn ology,T ian ji n 300222,Ch ina ) Abstract :In t h e fi el d of adhes i ve ,starch has a key pos i ti on f or its environm ent fri end l y .Bu t si ngle s t arch adh es i ve has m any d is advan tages ,and f a il s to m eet t he requ ire m en t i n vari ou s fiel ds .Theref ore t h em od ifi ed starch adhesive w it h vari ou s good properti es i s developed by physica,l che m ical or b i ologicalm et hod under cert ain cond iti ons ,and t h ese adhesi ves are app lied w ell in m any fiel ds .The app licati on i n t he fiel d of pack i ng and perf or m ance of several k i nds modifi ed starch adh esive are i n trodu ced based on the d evelopm ent s urvey and st udy on m odifi cati on of t h e s t arch adhesi ve .In t he end ,t h e advan t ages and devel op m en t d irecti on ofm od ified starch adhesi ve i n the f u t ure are poi n ted . K ey w ords :Starch adhesive ;m od if y ;d evelopm ent 前 言 淀粉是一种廉价的可再生的天然高分子材料, 无毒,易生物降解,近年来受到广泛重视,如何从深度和广度开发应用淀粉资源,已成为国内外学者普遍关注的课题。淀粉以其来源广泛,价格低廉,再生性强,减少环境污染等优点受到人们重视。但是其作为胶黏剂流动性及渗透性较差,而且直接作为胶黏剂则其性能极差。若经过物理、化学或生物的方法对淀粉进行有限度的改性,改变其分子结构和性能,便可控制淀粉的溶解度和黏度,淀粉分子中含有糖苷键和易于发生化学反应的羟基,所以淀粉能和许多物质发生化学反应,这一性质是制备性能优异的胶黏剂的理论基础。一直以来在纺织、造纸、医 药、食品、包装纸箱、瓦楞纸板等行业大量应用[1] ,所以针对改性后的淀粉胶黏剂各方面性能要求也日益增高:像高强快干性、高黏性、耐水性、稳定性、环保型等满足各行业的需要。 近些年来针对生产瓦楞纸板行业也在淀粉胶黏 剂改性上创新,因为制造瓦楞纸箱都是自动化高速生产,它的特点是:用各种设备将整个瓦楞纸板生产过程有机结合起来,把整个瓦楞纸板生产工艺联接在一起,实现自动化、连续化生产。这样要达到生产出来的瓦楞纸板平整、含水量低、楞型挺括、质量好、速度快,更重要的是为纸箱成型后道工序提供良好的质量保证的要求,只有研发性能优良的改性淀粉胶黏剂。 1 淀粉胶黏剂改性的理论依据 从理论上分析,淀粉胶黏剂耐水性差与其分子结构密切相关。淀粉颗粒是由小部分的直链淀粉和大部分的支链淀粉组成,但不论是直链淀粉还是支链淀粉,其高聚物大分子都是由葡萄糖单位(C 6H 10O 5)通过糖苷键(C-O -C )以800~3000不等的聚合度聚合而成。在每个葡萄糖单位的C2、C3和C6上各有一个羟基(-OH ),因而在一个淀粉链状高聚物分子上就有成千上万个羟基,而每个淀粉颗粒又是由数不清的直链淀粉和支链淀粉分子链以结晶区 52

纳米SiO_2疏水改性研究及应用进展

纳米SiO2疏水改性研究及应用进展 王 倩1,刘 莉2,张 琴1 (1 四川大学高分子科学与工程学院,成都610065;2 广州吉必时科技实业有限公司,广州510510) 摘要 由于与有机基体之间存在良好相容性,疏水纳米SiO2已成为一种广泛应用于有机材料中的重要无机纳米填料。介绍了纳米SiO2疏水改性的原理方法,综述了纳米SiO2疏水改性最新研究进展及其在硅橡胶、涂料、塑料、化妆品等领域的应用情况,并对今后的研究发展提出了建议。 关键词 纳米SiO2 疏水 改性 中图分类号:TQ424.26 文献标识码:B R esearch and Applications of H ydrophobic N ano Silica WAN G Qian1,L IU Li2,ZHAN G Qin1 (1 College of Polymer Science and Engineering,Sichuan University,Chengdu610065; 2 Guangzhou G BS High2Tech&Industry Co.Ltd.,Guangzhou510510) Abstract For the fairly good compatibility with organic matrix,hydrophobic nano silica is now one of the most important inorganic nano fillers widely used in organic materials.The mechanism of hydrophobic modification of nano silica is introduced.The current research and applications in silicone rubbers,coatings,plastics and cosmetics,etc are summarized.Some advices for civil researchers are put forward. K ey w ords nano silica,hydrophobic,modification   纳米SiO2具有小尺寸效应、量子隧道效应、特殊光电性等特点,是一种无毒、化学稳定、耐高温的无机纳米填料,在橡胶、塑料、涂料、油墨、化妆品等领域有着重要应用[1]。纳米SiO2的制备方法主要有气相法(Chemical vapor deposition)[2,3]、水解沉淀法(Hydrolysis2precipitation)[4~8]、溶胶2凝胶法(Sol2gel)[9]和微乳液法(Micro2emulsion)[10],其中气相法属于干法,其余方法属于湿法。气相法与水解沉淀法是工业上纳米SiO2成熟的生产方法。由于表面大量存在硅羟基,纳米SiO2在贮存和使用过程中易团聚,难分散,在有机基体中的分散性和浸润性尤其不好。为改善和拓宽纳米SiO2的应用领域,必须设法减少其表面硅羟基数量浓度,使之由强亲水性转为一定程度的疏水性,从而与有机基体之间具有良好相容性。疏水处理后的纳米SiO2具有明显的特点:既能通过疏水基团在有机相良好分散,又能通过硅羟基与有机相形成强相互作用,从而在本不相容的无机相与有机相之间建立稳固联系,达到补强目的[11]。本文就纳米SiO2的疏水原理、国内外疏水纳米SiO2的研发现状及其在橡胶、涂料、塑料、化妆品等领域的应用研究现状进行分析介绍,以期对国内的研发与生产有所帮助。 1 疏水改性原理及方法 纳米SiO2因为粒度极小,表面能极高,且表面有大量硅羟基,故极易团聚。无论何种方法制备的纳米SiO2均含3种结构:①粒径仅十几纳米的原生粒子;②原生粒子相互粘接、缩聚而成的数百纳米大小的聚集体;③聚集体彼此依附而成的微米级的附聚体。原生粒子由于极高的表面能和强烈的缩聚趋势,在成品纳米SiO2中基本不存在;靠微弱范德华力维系而存在的附聚体结构十分疏松,受外力作用很容易分散;而聚集体是原生粒子通过化学键结合在一起而成的具有一定强度的结构,不易破坏。故一般认为聚集体是纳米SiO2在填充体系中最终能够保持的状态。 为解决纳米SiO2在贮存和使用过程中的分散问题,提高与有机基体之间的相容性,采用氯硅烷、硅氮烷、硅氧烷和醇等对其表面硅羟基进行部分或全面“屏蔽”,使之由亲水转为一定程度的疏水甚至完全疏水,同时达到抑制粒径增长、提高分散性的目的,此为疏水改性原理。疏水改性方法分为两种:传统的成品疏水改性法(即对由干法或湿法制得的成品纳米SiO2进行疏水改性)和原位疏水改性法(即在纳米SiO2的制备过程中原位进行疏水改性)。疏水改性处理的作用在于使纳米SiO2的表面结构和化学性质发生改变,既减少亲水硅羟基的数量,又通过疏水基在纳米SiO2表面形成空间位阻,从而阻止颗粒之间相邻硅羟基因缔合而形成结构紧凑的聚集体,达到控制粒度的目的。成品疏水改性的对象是附聚体和聚集体,而原位疏水改性的对象则是初生成的原生粒子和正在生长中的聚集体,故一般认为原位疏水更有利于抑制聚集体增长、改善分散、控制粒度及粒度分布。 2 疏水改性研究进展 粒径与表面性质是决定纳米SiO2应用性能的基本属性。  王倩:女,1975年生,博士生,工程师,主要从事纳米复合材料的研究 Tel:028********* E2mail:salicyl@1631com

变性淀粉基础资料培训

改性淀粉: 1、定义,顾名思义,凡是改变天然淀粉原来性质的淀粉就是改性淀粉。这里既包括采用加热熟化的方法,只改变天然淀粉物理性质的改性,也包括采用酶制剂进行的生物改性,更包括利用有效的分子切断、重排、氧化或在分子中引入取代基团的化学改性。 在天然淀粉所具有的固有特性的基础上,为改善天然淀粉的性能和扩大应用范围,利用物理、化学或酶法处理的手段,改变天然淀粉的原有性质,增加其某些功能性或引进新的特性,使其更适合于一定应用的要求,这种经过二次加工,改变了性质的天然淀粉就是改性淀粉。 改性淀粉又称为变性淀粉、修饰淀粉和化工淀粉。 2、目的:现代食品加工工艺中的高温杀菌、机械搅拌、泵的输运,要求淀粉具有耐热、抗剪切稳定性;冷藏食品则要求糊化后的淀粉不易回生凝沉,具有较强的亲水性;偏酸性食品要求淀粉有较强的耐酸稳定性;有些食品还需淀粉具有一些特殊的功能,如成膜性、涂抹性等。 3、优点 (一)使用改性淀粉,可以使其在高温、高剪切力和低PH条件下保持较高的粘度稳定性,从而保持增稠能力。 (二)通过改性处理,可以使淀粉在室温或低温保藏过程中不易回生,从而避免食品凝沉或胶凝,形成水质分离。 (三)通过改性处理提高淀粉糊的透明度,改善食品外观,提高其光泽度。 (四)通过改性处理改善乳化性能。原淀粉分子是没有什么乳化性的,不能用它来形成稳定的水、油混合体系。 (五)通过改性处理可提高淀粉浓度,降低淀粉粘度,还可提高淀粉形成凝胶的能力。 (六)通过改性处理提高淀粉溶解度或改善其在冷水中的吸水膨胀能力,改善淀粉在食品中的加工性能。 (七)通过改性处理改善淀粉的成膜性。 4、改性淀粉的分类和评价方式和特点 物理改性、化学改性、生物改性(酶法改性)和复合改性。 物理改性包括预糊化(α-化)淀粉、γ射线、超高频辐射处理淀粉、机械研磨处理淀粉、温热处理淀粉等。预糊化淀粉的评价指标为糊化度 化学改性是用化学试剂对淀粉进行处理,主要可以生产两大类改性淀粉。一类是使淀粉分子量下降的改性淀粉,包括酸解淀粉、氧化淀粉、焙烤糊精等;酸解淀粉一般用粘度或分子量来评价水解程度。粘度越低、分子量越小,水解程度越高。氧化淀粉一般用羧基、羰基和双醛含量来评价其氧化程度。一般羧基、羰基或双醛含量越高,表明氧化程度越高另一类是使分子量增加的改性淀粉,包括交联淀粉、酯化淀粉、醚化淀粉、接枝淀粉等。接枝淀粉用接枝百分率来评价接枝程度。交联淀粉则用溶胀度或沉降体积来表示交联程度。溶胀度或沉降体积越小,表示交联程度越高;酯化淀粉和醚化淀粉一般用取代度DS 或摩尔取代度MS来表示酯化程度,DS或MS值越大,表示酯化程度越高。 生物改性(酶法改性)是用各种酶制剂来处理淀粉。包括α、β、γ-环状糊精、麦芽糊精、直链淀粉等。麦芽糊精的评价指标为DE值,即还原糖含量占总固形物的比例。DE值越高,酶解程度越高; 复合改性是采用两种或两种以上的方法对淀粉进行改性。如氧化交联淀粉、交联酯化淀粉等。复合改性淀粉具有两种改性淀粉各自的优点。 食品中常用的改性淀粉及其特点

改性淀粉的研究进展及其应用综述

改性淀粉的研究进展及其应用综述 李月丰 (湖南农业大学食品科技学院,湖南长沙 410128) 摘要:本文综述了改性淀粉的主要特点,阐述了改性淀粉在各领域的应用研究,展望了改性淀粉的发展前景。 关键词:改性淀粉;应用;研究进展 0、前言 淀粉是天然高分子聚合物,是自然界来源最丰富的一种可再生物质,可降解,不会对环境造成污染。由直链淀粉和支链淀粉两部分组成,其水解的终产物为葡萄糖。 改性淀粉以天然淀粉为原料经过特定的化学方法、物理方法、酶处理法, 改良其原有性能的淀粉, 被广泛应用于食品、医药、皮革、铸造、造纸、纺织、水处理等行业。 1、改性淀粉在不同领域中的应用 1.1、在食品行业的应用 改性淀粉由于耐热、耐酸,具有良好的黏着性、稳定性、凝胶性和淀粉糊的透明度,较好的弥补和改善普通淀粉的不足,在食品行业有着广泛的用途。交联淀粉广泛应用于食品的增稠剂中, 尤其是需要粘度稳定性很好的浓溶液中。低交联度的淀粉可以在水果馅饼中用作填充料,加入罐头中可使其耐灭菌处理。酸法变性淀粉则大大提高了淀粉的凝胶性,用于果冻、夹心饼、软糖的生产。淀粉衍生物醋酸淀粉酯在食品工业中用作耐酸粘合剂。Hung, P. V. 和Morita, N.(2004)研究还表明[1-2]:交联键能加强淀粉颗粒之间的结合作用, 使之较稳定存在, 从而糊液有较好的流动性。李文钊等[3]将一种T0098 预糊化淀粉应用在面包中,可延缓老化, 使烘焙制品保持柔软蓬松, 延长保存期。王玉田等人[4]将玉米改性淀粉应用于灌肠制品中,发现灌肠制品在弹性、气味、滋味和组织状态及贮藏方面均有很大改善,并具有较高的成品率和经济效益。 1.2、在水处理中的应用 改性淀粉作为一种很有发展前途的新型水处理剂,已经得到越来越多的重

尼龙66改性的最新研究进展

xx66改性的最新进展 第一章诸论 1.1xx66的概述 尼龙66是一种高档热塑性树脂,是制造化学纤维和工程塑料优良的聚合材料。它是高级合成纤维的原料,可广泛用于制作针织品、轮胎帘子线、滤布、绳索、渔网等。经过加工还可以制成弹力尼龙,更适合于生产民用仿真丝制品、泳衣、球拍及高级地毯等。尼龙66还是工程塑料的主要原料,用于生产机械零件,如齿轮润滑轴承等。也可以代替有色金属材料作机器的外壳。由于用它制成的工程塑料具有比重小,化学性能稳定,机械性能良好,电绝缘性能优越,易加工成型等众多优点,因此,被广泛应用于汽车、电子电器、机械仪器仪表等工业领域,其后续加工前景广阔。 尼龙66由己二胺和己二酸缩合制得,常见的尼龙是一种结晶性高分子,不同牌号、不同测试方法报道的尼龙66的熔点在250-271℃之间。由于尼龙66无定型部分的酞胺基易与水分子结合,常温下尼龙66的吸水率较高。与一般塑料相比,尼龙66的冲击韧性大,耐磨性优良,摩擦噪音小,另外,尼龙66对烃类溶剂,特别是汽油和润滑油的耐受力较强。尼龙66的90%应用于工业制品领域。 其中,尼龙在汽车工业中的用量占总用量的37%,其用途包括储油槽、汽缸盖、散热器、油箱、水箱、水泵叶轮、车轮盖、进气管、手柄、齿轮、轴承、轴瓦、外板、接线柱等。尼龙66的第二大应用领域是电子电器工业,消耗量占总量的22%,其用途包括电器外壳、各类插件、接线柱等。此外尼龙66也被广泛应用于文化办公用品、医疗卫生用品、工具、玩具等场合。 我国尼龙66的生产起步于60年代中期。1964年辽阳石油化纤公司引进了法国生产技术,建设了年产 4.6万吨的生产装置。1994年,我国第二个尼龙“生产装置开工建设,该装置引进日本的技术,年产尼龙66为

聚氯乙烯的阻燃改性研究及应用

目录 1PVC 的组成结构 (3) 2PVC 改性方法 (4) 3PVC 改性的性能指标 (5) 3.1着色性 (5) 3.2迁移性 (5) 3.3耐候性 (6) 3.4稳定性 (6) 3.5电性能 (7) 4 阻燃PVC 的概述 (8) 4.1阻燃PVC的发展 (8) 4.2阻燃PVC 结构与特点 (8) 4.3阻燃PVC性能 (9) 4.4阻燃PVC 加工成型 (10) 4.5阻燃PVC应用 (10) 5PVC 共混阻燃改性材料研究 (12) 5.1二元共混阻燃材料 (12) 5.1.1 PVC/CPE (12) 5.1.2 PVC/CPVC (12) 5.1.3PVC/NBR (13) 5.1.4PVC/EVA (14) 5.2三元共混阻燃材料 (15) 6 结语 (16)

聚氯乙烯的阻燃改性研究及应用 摘要:PVC材料具有成本低、易加工、韧性好等优点, 被广泛使用在建筑中。但由于PVC材料在户外使用过程会受到紫外线照射而发生老化, 所以PVC材料的加工过程会添加一些增塑剂等助剂, 导致材料的阻燃性能降低, 而无法满足建筑材料防火阻燃等级的要求。因此通过添加阻燃剂来改善材料PVC的阻燃性就显得十分重要。 本文首先介绍了PVC的主要结构其碳原子为SP3杂化,其次介绍了PVC的常用改性方法有:化学改性、填充改性、增强改性、共混改性以及纳米复合改性,引申出了PVC的 阻燃改性的研究,其中阻燃PVC的性能研究当中研究了不同温度下阻燃PVC的形态以及性能趋势。探究了二元共混阻燃材料与三元共混阻燃材料的区别,阐述了PVC阻燃改性 的重要性以及生活中应用在必要性。 关键词:阻燃改性PVC

淀粉类药用辅料改性方法的研究进展

淀粉类药用辅料改性方法的研究进展 慧聪制药工业网首页> 资讯中心> 首页要闻推荐> 正文2010/6/13来源:国际药用辅料网作者:蔡丽明,高群玉 (华南理工大学轻工与食品学院,广东广州510640) 关键词:淀粉;药物赋形剂;辅料;改性 淀粉是一种天然高分子聚合物,也是自然界来源最丰富的一种可再生物质,由直链淀粉和支链淀粉两部分组成,其水解的最终产物为葡萄糖。由谷物和薯类等农作物生产出来的淀粉产品未经改性处理,称为原淀粉(nativestarch)。原淀粉为白色无定型粉末,不溶于水和乙醇,在空气中很稳定,与大多数药物不起作用,吸湿但不潮解,遇水膨胀,遇酸或碱在潮湿状态或加热情况下会逐渐被水解而失去其膨胀作用。由于原淀粉安全无毒、制备容易、价格低廉,可广泛应用在片剂中充当填充剂、崩解剂和湿黏合剂。原淀粉作为药物辅料有其局限性,主要是容易吸湿成团块、流动性差、对润滑剂敏感等。这限制了它在片剂中的用途,所以要对原淀粉进行变性,提高其压片和控释的能力。变性方法主要有物理法、化学法和酶法。 1 物理法 物理法主要是通过加热或机械挤压使淀粉的葡萄糖分子长链部分断裂,从而成为一种胶状物质。物理变性不使用化学试剂,具有工艺简单、易于操作、无污染等优点。 预胶化淀粉(pregelatinizedstarch)也称为可压性淀粉。它是淀粉经物理或化学变性,在水存在情况下淀粉颗粒全部或部分破坏的产物。为干燥白色粉末,无臭无味,性质稳定,不溶于有机溶剂,10%~20%可溶于冷水。预胶化淀粉是一种新型药用辅料,口服无毒安全,在片剂中有诸多用途。预胶化淀粉由于其中游离态支链淀粉润湿后的巨大溶胀作用和非游离态部分的变形复原双重作用,因此具有良好的崩解和溶出性能。预胶化淀粉本身具有润滑作用,可以减少润滑剂量;粘胶性低,生产过程中会改善粉末混合物与机器金属部分的粘胶作用。另外,预胶化淀粉可用作胶囊剂的填充

改性淀粉在食品加工中的应用

改性淀粉在食品加工中的应用 班级:应101-2 姓名:刘婷 学号:201055501246 指导老师:贺君

摘要:本文介绍了改性淀粉在食品中的应用现状,阐述了改性淀粉在各领域的应用研究,展望了改性淀粉的发展前景。 关键词:改性淀粉、食品工业、应用现状与应用、发展前景 变性淀粉在食品中的应用现状: 变性淀粉,亦称改性淀粉,它是指利用物理、化学或酶的手段来改变天然淀粉的性质。通过分子切断、重排、氧化或者在淀粉分子中引入取代基可制得性质发生变化、加强或具有新的性质的淀粉衍生物。 我国对变性淀粉的研制起步较晚,始于20世纪80年代,现已在纺织、造纸、食品、饲料、铸造、医药、建筑、石油等多领域中得到应用。变性淀粉的年消耗量已达20~30 万吨,全国大约有百余家生产企业,年产量35 万吨左右。从数量上讲,市场呈现供大于求的现状,但是,与实际需要和国外水平相比,我国在此领域尚有巨大的发展空间,无论是变性淀粉的种类、质量,还是应用范围,都与国外有较大的差别。如果以我国目前各行业对变性淀粉的计算,年需求量在100~200 万吨之间。由此可见,目前我国变性淀粉的生产能力远远不能满足需要,变性淀粉的使用前景非常广阔,因此应进一步加大此领域的研究、应用与推广。 变性淀粉一般是按变性处理方法来进行分类的,包括物理变性淀粉、化学变性淀粉和酶法变性淀粉3 大类。物理变性淀粉包括:糊化淀粉、超高频辐射处理淀粉、烟熏淀粉等;化学变性淀粉包括糊精、酶变性淀粉、氧化淀粉、酯化淀粉、醚化淀粉、高联淀粉、接枝淀粉等;酶法变性淀粉包括直链淀粉、糊精、兰鲁布等。 不同的变性淀粉可以用在同一种食品之中,而同一种变性淀粉又可用于不同的食品;同一种食品,不同的生产厂家,又有不同的使用习惯。即使是同一种变性淀粉,不同的变性程度,性能相差也很大。这就给变性淀粉在食品品质研究应用开发提供了广阔的发展前景,同时也造成了其历程的艰难。 食品名目繁多,加工贮藏方法多种多样,从传统的作坊式食品加工到现代化的机械、自动化工业生产,对食品辅料中的淀粉要求越来越高。食品中使用变性淀粉的优点可归纳为如下几点: 一:使用变性淀粉可以使其在高温、高剪切力和低PH条件下保持较高的粘度稳定性,从而保持其增稠能力。 二:通过变性处理可以使淀粉在室温或低温保藏过程中不易回生,从而避免食品凝沉或胶凝,形成水质分离。 三:通过变性处理提高淀粉糊的透明度,改善食品的外观,提高其光泽度。 四:通过变性处理改善乳化性能。原淀粉分子是没有什么乳化性的,不能用它来形成稳定的水油混合体系。如果在淀粉分子上接上亲水、亲油双重性质的

纤维素的改性及应用研究进展_罗成成

2015年第34卷第3期CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS?767? 化工进 展 纤维素的改性及应用研究进展 罗成成,王晖,陈勇 (中南大学化学化工学院,湖南长沙410083) 摘要:植物纤维素是天然的可再生资源,对纤维素的改性利用一直是研究的热点。本文简要介绍了纤维素的结构与性质,综述了纤维素的改性方法,包括物理改性、化学改性和生物改性等,其中化学改性是最主要的方法,包括酯化、磺化、醚化、醚酯化、交联和接枝共聚等,通常涉及其结构中羟基的一系列反应。通过改性,引进了一系列离子型基团,有利于增强纤维素的亲水性。经改性后的纤维素与之前相比,结晶度和聚合度明显降低,可及度明显提高,无论物理性质还是化学性质都表现出更大的优越性。其后回顾了纤维素衍生物在食品、造纸以及建筑行业中的一些研究应用成果,阐述了其在医药及废水处理等方面的研究进展,并展望了纤维素衍生物的发展前景。 关键词:纤维素;纤维素衍生物;化学改性 中图分类号:TQ072文献标志码:A文章编号:1000–6613(2015)03–0767–07 DOI:10.16085/j.issn.1000-6613.2015.03.028 Progress in modification of cellulose and application LUO Chengcheng,WANG Hui,CHEN Yong (School of Chemistry and Chemical Engineering,Central South University,Changsha410083,Hunan,China)Abstract:Plant cellulose is a natural renewable resource,and application of the modified cellulose has been a research focus.The structure and properties of cellulose are described,and cellulose modification methods are reviewed,including physical,chemical and biological methods.The main method is chemical modification,including esterification,sulfonation,etherification,ether esterification,crosslinking and graft copolymerization,which involve the reactions of hydroxyl groups in the cellulose.Hydrophilcity of cellulose could be enhanced by introduction of ionic groups. Compared with non-modified cellulose,crystallinity and degree of polymerization of modified cellulose decrease significantly,whereas accessibility is improved remarkably,with superior physical and chemical properties.Finally,the research achievements of cellulose derivatives in food,paper and construction industries are reviewed.Research progresses in pharmaceuticals,wastewater treatment and other areas are presented.Future applications of cellulose derivatives are prospected. Key words:cellulose;cellulose derivatives;chemical modification 纤维素是植物细胞壁的主要成分,在自然界中分布甚广,是取之不尽、用之不竭的天然高分子化合物。由于纤维素具有无毒无害、可生物降解、相容性好、价格低廉且可再生等优点,人类对纤维素的利用一直在不断推陈致新,广泛用于食品、医药、建筑、造纸、废水处理、印刷、电子、日化等各个方面,纤维素的消耗一直呈递增趋势。随着人类环保意识的不断加深,纤维素及其衍生物的推广应用还将继续成为热点。 1纤维素的结构与性质 纤维素环状结构是由D-吡喃葡萄糖环以β-1,4 收稿日期:2014-08-20;修改稿日期:2014-10-15。 第一作者:罗成成(1990—),女,硕士研究生。联系人:王晖,教授,博士生导师。E-mail huiwang1968@https://www.wendangku.net/doc/bb15566187.html,。

尼龙的增韧改性.

《聚合物复合材料设计与加工》课程报告 题目:尼龙的增韧改性 专业:10材料化学 姓名:李玉海 学号:2010130101025

尼龙的增韧改性 摘要:尼龙66(PA66)具有良好的力学综合性能,并且耐油、耐磨耗和优良的加工性能,可替代有色金属和其他材料广泛应用于各行业。但是尼龙66在低温条件下和在干态条件下的冲击性能差,吸水性大,制品的性能和尺寸不稳定等性能缺点。本文将就其韧性性能进行改善,针对玻璃纤维增强聚酰胺材料韧性差的问题,对聚酰胺/玻璃纤维复合体系的增韧进行了研究,考察了玻璃纤维、改性聚合物对共混材料力学性能的影响。对PA/聚烯烃、PA/聚烯烃弹性体、不同类型PA合金等几类增韧体系进行了详细介绍。其中聚烯烃应用范围广泛。采用聚烯烃增韧与玻璃纤维共混,在保持复合材料拉伸强度和模量的同时,较大地提高了冲击强度,获得了综合力学性能优异的纤维增强聚酰胺材料。 关键词:聚酰胺玻璃纤维增强增韧共混改性 1.前言 当代高分子材料发展的一个重要方向就是通过对现有聚合物进行物理和化学改性,使其进一步高性能化、结构化和工程化。尼龙是聚酸胺类树脂的统称,常觅的有尼龙6、尼龙66、尼龙610、尼龙612、尼龙ll、尼龙12、尼龙46、尼龙MXD6、尼龙lUM等,目前产量占主导地位的是尼龙6和尼龙66,占总量的90%以上。尼龙作为当今第一大工程塑料,大多数品种为结晶型聚合物,大分子链中含有酰胺键(—CO—NH—),能形成氢键,其具有强韧、耐磨、耐冲击、耐疲劳、耐腐蚀等优异的特性,特别是耐磨性和自润滑性能优良,摩擦系数小,因而尼龙在与其他工程塑料的激烈竞争中稳步迅速增长,年消费量已经超过100万吨,年增长率为8%~10%,广泛应用于汽车家用电器及运动器材等零部件的制造。为适用聚酰胺在不同领域的发展,这就要求聚酰胺具有更高的机械强度,耐热性能。机械部件,铁路机车用聚酰胺均对PA的力学性能,尺寸稳定性提出了很高的要求。因此,对尼龙的改性始在必然,采用嵌段、接枝、共混、填充等改性技术和工艺得到关注和发展,使其向多功能发展,应用与更多领域。几年来,国内外聚酰股发展的重点是对现有品种通过多组分的共聚、共混或加入不同的添加剂等方

2改性淀粉胶粘剂的研究与应用

改性淀粉胶粘剂的研究与应用 摘要:淀粉胶粘剂具有原料来源丰富、价格低廉、可降解等优点,可广泛应用于瓦楞纸板包装箱、纤维板、建筑等领域。但是,未改性的淀粉胶粘剂流动性差,施胶困难,且耐水性差,潮湿环境下容易吸潮开胶等缺陷,限制了淀粉胶粘剂的进一步应用。因此,对淀粉胶粘剂进行改性,可以扩大其应用领域。 淀粉是一种多糖类天然高分子化合物,分子链上有大量亲水性强的羟基基团。在淀粉分子链的亲水性及氢键作用下,淀粉胶粘剂的粘度大,耐水性差。近年来,用化学交联方法提高淀粉耐水性的研究已有报导,但是,交联改性在提高淀粉胶粘剂耐水性的同时,体系粘度也相应增大,难以在高速瓦楞纸板生产线上应用。用过硫酸铵(APS)对玉米淀粉进行部分氧化降解,通过减小淀粉分子链长度,解决胶粘剂的粘度大、流动性差等问题。在氧化降解淀粉的基础上,用官能度大的三聚氰胺甲醛(MF)作为交联剂,与淀粉分子链的羟基反应,制得了耐水性和流动性均好,具有网状分子结构的氧化交联改性淀粉胶粘剂。此外,还通过SEM和X-ray 测试,研究了改性对淀粉颗粒微观结构和结晶度的影响。 关键词:玉米淀粉;胶黏剂;改性;氧化交联 1实验 1.1原料 原料:玉米淀粉,工业级,合肥雪公胶粘剂科技有限责任公司;过硫酸铵,分析纯,上海国药集团化学试剂有限公司;三聚氰胺,化学纯,上海化学试剂公司;30%甲醛水溶液,分析纯,宜兴市辉煌化学试剂厂;氢氧化钠,分析纯,广东汕头西陇化工厂;氯化铵,分析纯,柳州化工股份公司。 1.2仪器与设备 主要仪器与设备:NDJ-79型旋转粘度计,同济大学机电厂;Spectrum100傅里叶红外光谱仪,美国PE公司;D/max-RA型旋转阳极X射线衍射仪,日本Rigaku公司;JSM-6490LV型扫描电子显微镜,日本Jeol公司。 1.3方法 采用简单的一锅法合成工艺,通过氧化和交联二步反应过程,制得氧化交联改性淀粉胶粘剂。在500mL配有搅拌器和温度计的三口烧瓶中加入玉米淀粉和水,

变性玉米淀粉的性质及其应用研究(DOC)

谷物化学与 品质学论文 题目: 变性玉米淀粉的性质及其应用研究 院系名称: 专业: 学生姓名: 学号: 课程老师姓名: 2009年12月10 日

摘要 本文主要介绍了淀粉的概念、结构和性质。主要综述了由于变性淀粉通过引进了羟丙基、羧甲基、磷酸基团等亲水性基团使其结构、性质等发生变化;变性玉米淀粉的功能特性对面制品的食用和加工品质的影响,还简单的说明了糯玉米变性淀粉的一些特性。 关键词:玉米淀粉;改性淀粉;功能特性;品质;

Title The Applied Studies and properties of the Modified Maize Starch Abstract This paper introduces the concept, structure and properties of starch. Because modified starches had introduced hydrophilic radical, such as hydroxypropyl, carboxymethyl and phosphoric groups which change the structure and properties of starch. Effects of functional properties of modified corn starch on eating and processing quality of flour produce. And simple introduction the properties of modified waxy starch. Keywords :corn starch;;modified starch;functional properties;quality;

200729(01)辐射技术在淀粉改性中的应用

!第!"卷第#期核!化!学!与!放!射!化!学$%&’!"(%’#!! ))*年!月+%,-./&!%0!(,1&2/-!/.3!4/35%1627589-: ;2<’!))* !!收稿日期!!))=>)=>@)!!修订日期!!))=>)">#"!!基金项目! 广州市科研机构科研设备资金项目!!作者简介! 陈惠元"#"*@#$%女%广东湛江人%工程师%核技术应用专业&!!文章编号! )!B @>""B )"!))*$)#>))B @>)A 辐射技术在淀粉改性中的应用 陈惠元!彭志刚!丁钟敏!卢家就 广州辐照技术研究开发中心%广州!B ##A "B 摘要!为实现产业化生产辐射改性淀粉%以玉米淀粉为原料%对采用=)R %辐照制备辐射改性淀粉的机制和工 艺进行了研究和探讨%并检测了改性后淀粉浆料的理化性能&结果表明%采用辐射剂量A "#)‘L :对玉米淀粉进行辐照%可使淀粉粘度下降到B "#A7U /’8%同时其浆料性能指标也完全可满足纺织应用要求&相对于化学法制备改性淀粉%辐射法具有工艺简单(操作方便(改性程度稳定(易于控制等优点%在纺织(食品(造纸等行业将有广泛的应用前景&关键词!辐射!玉米淀粉!改性 中图分类号!J =#B ’A @!!文献标识码!E 3//@05.%0)*)2-.’0.%0)*S 15L *)@)W ( 0*#%.$5L K )’0205.%0)*R Q T (Q ,5>:,/.%U T (LM 65>N /.N %G O (LM 6%.N >75.%^H+5/>X 5,L ,/.N S 6%,4282/-16/.3G 2[2&%Y 72.9R 2.92-0%-O --/35/95%.\216.%&%N :%L ,/.N S 6%,B ##A "B %R 65./3+4%$.5%)O .%-32-9%1%772-15/&5S 2962-/35/95%.7%35051/95%.%089/-16%1%-.89/-16Z /85--/> 35/923Z 59635002-2.93%82%0=)R %N /77/-/35/95%.8’C %722-9528%0962-28,&9237%35052389/-16Y /892Z 2-272/8,-23Z 59627Y 6/858%.962[581%859:89/><5&59:/.392.85&289-2.N 96’\62-28,&985.351/9296/95--/35/95%.%01%-.89/-16Z 596/3%82%0A >#)‘L :1/.321-2/82598[581%859:9%B >#A 7U /’8%/.396292.85&289-2.N 961/.722996289/.3/-3829,Y 0%-92W 95&2Y /892’O .1%7Y /-58%.Z 596162751/&7%35051/95%.0%-89/-16%-/35/>95%.7%35051/95%.58857Y &2-5.9216.%&%N :%7%-21%.[2.52.95.%Y 2-/95%.%7%-289/<&25.7%3>5051/95%.P ,/&59:%/.32/852-9%1%.9-%&’\627216/.587%0-/35/95%.7%35051/95%.%089/-16Z /8/&8%3581,8823’ 61(7)$’4)-/35/95%.!1%-.89/-16!7%35051/95%.!!淀粉作为一种廉价(可再生的天然高分子材料长期应用在纺织(食品(造纸等行业&但不同来源的淀粉%其物理和化学性质有一定差别%这主要取决于淀粉颗粒(形状(淀粉分子中直链与支链的比例以及淀粉分子某些基团等因素&为了满足日益发展的工业要求%在实际生产中使用各种各样 的改性淀粉"或变性淀粉$&目前%改性淀粉多采用化学法处理%通过改善淀粉的分子结构%以增强某些机能或形成新的特性&但化学法普遍存在着一些缺点%如淀粉的改性程度控制困难%产品质量不稳定%反应不均匀%产品提纯及分散液处理困 难%工艺复杂(成本高%污染严重等*#>!+ &在改性淀

相关文档