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1、目录摘要和关键词IAbstract and Key wordsII1概况11.1研究概况11.2水基淀粉粘胶剂研究的现状与意义21.3丙烯酸酯化淀粉接枝丙烯酰胺的研究意义22实验原理42.1淀粉酯化的原理42.2接枝共聚的原理43.实验73.1实验装置73.2实验药品83.3合成83.3.1淀粉接枝丙烯酸反应过程93.3.2丙烯酸接枝淀粉与丙烯酰胺交联的反应过程94.表征与测试114.1取代度的测定114.2丙烯酸酯化淀粉红外测试124.3丙烯酸预酯化淀粉接枝丙烯酰胺粘度测试124.4粘接强度测试124.5防霉性能测试135结果与讨论145.1利用取代度表征各条件对实验的影响145.2对丙烯酸
2、预酯化淀粉的结构简析175.3 接枝共聚产物粘度与反应条件的关系185.4用性的讨论196.总结与展望20参考文献22致谢23II丙烯酸酯化学淀粉接枝丙烯酰胺的制备与特征摘要：当前环境问题日益加剧的压力迫使化学工作者必须以一种对环境更加友好的合成方式方法来处理化学产品。本文研究的淀粉改性粘胶剂便是属于环境友好型的一类高分子材料。丙烯酸预酯化接枝丙烯酰胺淀粉属于化学修饰淀粉。试验合成确定最佳条件分两步进行，首先是丙烯酸与淀粉的酯化反应，第二步是丙烯酰胺和丙烯酸酯化淀粉接枝共聚的反应，这两个过程采取了合适的表征方法确定最佳的反应条件。在普通的淀粉链上重新修饰上丙烯酸和丙烯酰胺特性基团之后，淀粉的结
3、构和表观性质均发生较大变化，通过各项性质的检测可以得出此产品的特点，从而确定其用途。关键词：淀粉改性丙烯酸酯化淀粉丙烯酰胺接枝共聚Abstract: As the problem of environment gets worse, chemical researchers should be responsible to make chemical products saver and more harmony to our environment. The process to improve the property of starch in which this paper has d
4、one is willing to produce environmental-friendly starch mucilage to people. In the row to get acrylamide grafted to acrylic acid starch belong to chemically modified esterification starch. Test to determine the optimal conditions of synthesis will be divided into two steps. The first step is esterif
5、ication reaction between acrylic and starch. The second step is the grafted copoly-merization reaction between acrylamide and acrylic esterification starch. The two processes will get proper representation methods to determine the optimal reaction conditions. After the acrylic and acrylamide groups
6、have been modified to the ordinary starch chain. Great changes will take place in both the structure and apparent property of starch. Various properties testing will make features of this product out of light. Thus determine its uses.Key words：modified starchacrylic esterification starchacrylamide g
7、raftation231概况1.1研究概况化学产品的研发和应用，目的是为了更好的服务人类社会生产生活，所以一项产品的研究必须考虑社会和市场多方面的需求。上述定义可以解释淀粉类胶黏剂作为环境友好型天然胶黏剂越来越受到研究者的关注的原因。由于淀粉具有天然的大分子、活性的官能团以及能适应环保要求的等等突出特性，研究者再次把目光转移到利用淀粉合成胶黏剂上，这主要有三个原因：首先，淀粉本身具有作为胶黏剂的潜力。淀粉及其衍生物具有良好的粘接性和成膜性，是优良的天然资源胶黏剂；其次，淀粉是一类来源广泛、价格优廉、对环境友好的的天然高分子材料，具有无毒、无异味、无污染的特点；再次，在强调可持续发展战略的今天，
8、随着石油资源的日益减少，以石油为原料的化工产品必将被可再生的天然高分子物质所代替1。“三醛胶”等木材胶黏剂是由不可再生资源石油的单体所合成，并且在使用过程中，常有有毒气体如甲醛的释放，而威胁人身健康2。因而促使国内外研究学者竞相寻求“三醛胶”的替代品，在诸多木材胶黏剂的开发项目中，淀粉基胶黏剂成为最具开发潜力的天然胶黏剂之一。但同时淀粉胶黏剂在用于木材粘接时仍有一些技术问题亟待解决，比如初粘性较小，干燥时间较长等问题。1.2水基淀粉粘胶剂研究的现状与意义由于淀粉胶黏剂无毒无味，成膜性能好，具有良好的黏合性能，而且作为一种绿色环保型产品更是符合社会需求。随着淀粉胶黏剂研究的深人。各种新的改性方法
9、和制备工艺将会不断涌现，品种和性能将会不断增加和提高，淀粉胶黏剂的应用范围也会得到不断地扩展：耐水性，经得住从冰库取出空气中冷凝湿气的侵蚀，以及长途运输，甚至漂洋过海的环境多变。从发展的趋势看，改性淀粉胶黏剂是胶黏剂工业的发展主流，特别是近年来，世界胶黏剂工业生产技术正朝着省资源、低成本、无公害、高黏性和无溶剂化方向发展，因此，改性淀粉胶黏剂在胶黏剂行业具有巨大的开发潜力和广阔的市场前景。所以，本文研究改性淀粉的合成，既有生态环境上的价值，同样也具有经济意义上的价值。1.3丙烯酸酯化淀粉接枝丙烯酰胺的研究意义普通淀粉具有一定的粘结性能。在数千年以前，就有利用淀粉做胶黏剂的文献记载，同时也有尝试
10、将淀粉赋予新特性的尝试记载。相传，古人将糯米浆与贝壳等含钙胶质生物体磨碎用做石头之间的粘结浆料。在中华民族接触到新的认识世界的方法论之后。采用新的方法恢复我们先祖的与世界和谐相处的观念重建成为可能。丙烯酰胺接枝丙烯酸酯化淀粉便是尝试用大自然已有的高分子物质进行修饰和改良，让新产物获得新的性能。当然，更重要的是，所采用的基础高分子链是具有广泛来源而又易于降解的，这是传统的“与大自然和谐共生”基本信仰的延续。丙烯酰胺与丙烯酸都是具有生理毒性的物质，因此在合成的过程中，应当注意提高药品的利用率，避免过多的药剂浪费与环境污染。另外一个比较明显的改进也是因为丙烯酰胺和丙烯酸的性质带来的。一方面是淀粉链的
11、结构改变，使得微生物无法按照既定的生理消化过程处理这种营养物质。另一方面，体型结构的高分子中，有机会掺杂这类毒性物质，从而使得所合成的物质具有防霉防菌的性质。通过研究丙烯酰胺接枝丙烯酸酯化淀粉的具体的合成条件，可以确定这种高分子材料的产业化合成的具体生产方式，保证用最佳条件更高效更节省的方式合成产品。另外，所合成的高分子材料可能具有前人没有研究的性质，在可供检测和研究的性质方面，通过技术表征，确定所合成的新物质的特殊性质，可以确定产物的用途，从而有“因质制宜”的作用。2实验原理2.1淀粉酯化的原理淀粉的酯化主要发生在淀粉的2、3、6号羟基位置，淀粉链存在一定的几率发生酯化反应，衡量淀粉链发生酯
12、化反应的程度的计量单位可以采用取代度，即酯基对羟基的取代程度，淀粉的酯化反应与一般的酯化反应原理相同，但是由于淀粉勾分子的结构复杂，空间位阻表现比较大。所对应产生的取代度是很小的。2.2接枝共聚的原理以下三个图说明了接枝共聚、嵌段共聚和扩链共聚的结构特征：接枝共聚类型嵌段共聚类型扩链共聚类型由以上图示我们可以看出虽然以上几种方式都能够增加高分子的聚合度，但是，只有接枝共聚才具有增加交联程度的可能性，另外所增加的交联基团可以引入更多官能团，使得所生产的产品具有更多的性能，主要表现在官能度的增加。在本实验中，上图所指的“”代表的是淀粉的链，而“”代表的则是丙烯酸以及丙烯酸互相接枝的成链。正是由于接
13、枝共聚的作用，使得单链的淀粉能够获得体型的结构。所以，本实验采用淀粉先与丙烯酸反应，然后再与丙烯酰胺接枝共聚的方法来获取具有更好的粘性的淀粉胶。其中，主要过程是分成以下的两个具体的步骤，一是淀粉链与丙烯酸酯化反应，生成具有一定取代度的淀粉链；第二步则是酯化淀粉与丙烯酰胺发生接枝共聚反应，生成体型复杂的结构，这样就合成了所需的具有一定性能的高分子产物。按照高分子结构决定性质的观点来看，合成此高分子产物分别是以上两步的结果，即产物所具有的性质是由丙烯酸以及丙烯酰胺两种物质决定的。首先，丙烯酸所具有的双键，给所生产的产品带来了稳定的不易氧化的性质，而在第二步骤中有生产高聚物常用的丙烯酰胺，因为丙烯酰胺易于缩聚的性质，所以，链状的酯化淀粉与丙烯酰胺生成缩聚的体型的不定结构的高分子，这种高分子具有淀粉的部分性质，如糊化之后的粘结性能。同时由于丙烯酸的不饱和基团，该淀粉链获得了些许稳定性，在抗老化的方面，得到了提升。另外由于丙烯酰胺的生物毒性，防霉性能也有较好的提高。在胶黏剂助剂一书中，对于丙烯酸和丙烯酰胺的作用有如下的简明介绍。丙烯酸一般用作丙烯酸酯溶剂型和乳液型胶黏剂醋酸乙烯乳液胶黏剂以及接枝胶黏剂的内交联剂。对于丙烯酰胺的描述则是可用作乙烯基聚合物的内交联剂，还可以与丙烯酸制作改性玉米淀粉胶黏剂，用以提高粘结强
