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1、華中農(nóng)業(yè)大學(xué)博士學(xué)位論文高吸水性葡甘聚糖接枝共聚物的制備及其性能研究姓名：姜發(fā)堂申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：博士專業(yè)：食品科學(xué)指導(dǎo)教師：張聲華20070601華中農(nóng)業(yè)大學(xué)博士研究生畢業(yè)論文摘要超強(qiáng)吸水劑(SAP)是一種新型功能高分子材料，具有很強(qiáng)的吸水能力和保水能力，己得到廣泛應(yīng)用。目前市場(chǎng)上使用的SAP幾乎都是聚丙烯酸類，它存在生物降解性差以致容易造成環(huán)境污染，資源日益消耗并趨向短缺等問題。多糖與乙烯基類不飽和單體接枝共聚制備SAP引起了學(xué)術(shù)界極大的關(guān)注。本文研究了魔芋超強(qiáng)吸水劑的合成、性能及其應(yīng)用。1．以過硫酸鉀為引發(fā)劑，N'N’．亞甲基雙丙烯酰胺為交聯(lián)劑，通過溶液聚合合成了魔芋超強(qiáng)吸水劑(KSAP
2、)。研究了單體、引發(fā)劑和交聯(lián)劑用量、中和度、反應(yīng)溫度等對(duì)KSAP吸水倍率的影響。結(jié)果表明，適宜的反應(yīng)條件是單體與丙烯酸用量比為10：1(魔芋粉3．00曲，引發(fā)劑O．15g，交聯(lián)劑0．029，丙烯酸中和度70％，反應(yīng)溫度為60℃條件下制得的KSAP吸純凈水的倍率為620g．岔1，且保水性能較好。2．對(duì)KSAP進(jìn)行表征，紅外光譜表明KSAP富含大量的羥基和羧基親水基團(tuán)，為魔芋多糖與丙烯酸(鈉)的接枝共聚產(chǎn)物。掃描電鏡圖譜表明KSAP為多網(wǎng)格物理結(jié)構(gòu)。DSC分析表明，丙烯酸(鈉)已經(jīng)接枝在魔芋多糖上，其熱性能相應(yīng)改變。TG分析表明，KSAP比魔芋粉的起始失重溫度高，熱穩(wěn)定性更好，吸水凝膠中大多數(shù)
3、水以自由水的狀態(tài)存在，結(jié)合水的存在使KSAP具有一定的高溫保水性。LR和XRD分析表明，KSAP的分子結(jié)構(gòu)中結(jié)晶態(tài)較魔芋多糖多，分子間氫鍵作用大大加強(qiáng)，從結(jié)構(gòu)水平上解釋KSAP較魔芋多糖改善了吸水性能和保水性能的原因。對(duì)目前所接受的高吸水性樹脂的吸水機(jī)理進(jìn)行歸納討論，并解釋KSAP的吸水過程。3．對(duì)KSAP進(jìn)行生物降解試驗(yàn)研究。利用霉菌侵蝕法和土壤掩埋法對(duì)合成的KSAP的生物降解性能進(jìn)行了評(píng)價(jià)，結(jié)果表明：該吸水劑具有生物降解性，屬環(huán)境友好材料。4．對(duì)KSAP作急性經(jīng)口毒性試驗(yàn)和皮膚刺激試驗(yàn)，結(jié)果表明KSAP的最大耐受量(MTD)>2000mg／KgBW，對(duì)皮膚無刺激。5．研究了KSAP和通
4、用干燥荊硅膠、蒙脫石在幾種環(huán)境濕度下的吸濕特性，并分析它們吸濕后在干燥環(huán)境(RH=(10a：3)％，T=(25土3)℃)中的解吸性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：在RH=(30士3)％，T=(25士3)℃一F，硅膠和蒙脫石在9d時(shí)的吸灞率為15％，KSAP高吸水性葡甘聚糖接枝共聚物的制備及性能研究為12％，而在RH=(75-士3)％，T蘭(25士3)℃和RI-I=(90士3)％，T=(25a：3)'C的環(huán)境中，KSAP在9d時(shí)吸濕率分別達(dá)到70％和120％，且干燥環(huán)境中的保水能力強(qiáng)。關(guān)鍵詞：魔芋，超強(qiáng)吸水劑，制備，結(jié)構(gòu)H華中農(nóng)業(yè)大學(xué)博士研究生畢業(yè)論文AbstractSuperabsorbentpolym
5、ers(SAP)arenewtypeoffunctionalpolymermaterialswhichCallabsorbandholdalargeamountofwatere1／enunderpressure．Thesematerialshavebeenwidelyusedinmanyfieldsaccountoftheirexcellentproperties．NowSAPweusedisalmostpolyacrylicsresin．Itisweaklybiodegradable，whichresultsinthepollutionofenvironment．Moreandn10∞a
6、ttentionhasbeenpaidtothepreparationofSAPbygraftingtheethylenicunsaturatedmonomersontopolysaccharides．Preparation，characteristicsandapplicationofKonjacsuperabsorbentarestudiedinthedissertation．1．Konjacsuperabsorbent(KSaP)wassynthesizedbyaqueoussolutionpoly-medzationonconditionsofpotassiumsulfateasi
7、nitiator,N，N'-methylene-bis·aerylamideaserosslinker．TheinfluenceoftheratioofmonomerandKonjacPowder,theamountofinitiatorandcrosslinker,theneutralizationdegreeandthetemperatureontheabsorbencyoftheKSAPWasinvestigate
