淀粉接枝丙烯酸高吸水性樹脂制備及性能研究.pdf

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1、14工程塑料應(yīng)用，2010年，第38卷，第5期淀粉接枝丙烯酸高吸水性樹脂制備及性能研究術(shù)黃惠莉林思達(dá)(華僑大學(xué)化工學(xué)院，廈門361021)摘要以淀粉和丙烯酸為主要原料通過共聚反應(yīng)制備淀粉接枝高吸水性樹脂，研究了淀粉種類對(duì)高吸水性樹脂性能的影響，并對(duì)高吸水性樹脂進(jìn)行生物降解實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明，高吸水性樹脂的吸水率達(dá)到1079g／g，60~C下8h的保水率約為15％，在土壤中關(guān)鍵詞淀粉丙烯酸／，高吸后水其性降舟解脂率為吸水29率％。保水率生物降解高吸水性樹脂是一種含有強(qiáng)親水基團(tuán)、具有一KOH：分析純，國藥

2、集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；定交聯(lián)度的新型功能高分子材料。其性能優(yōu)越，吸Ⅳ-Ⅳ亞甲基一雙丙烯酰胺：化學(xué)純，廣東光華化水量可以達(dá)到自身的幾百倍至幾千倍，具有廣泛的學(xué)廠有限公司；用途，但它也是一種較難降解的聚合物，因此，高吸過硫酸鉀：分析純，西隴化工股份有限公司。水性樹脂的可自然降解問題得到重視¨。歐美國1．2儀器及設(shè)備家已有商業(yè)化的可降解高吸水性樹脂商品，如Super天平：BS210S型，北京賽多里斯天平有限公司；Slueper的淀粉一聚丙烯腈、意大利FM公司的Mater恒溫水浴鍋：DK一80型，上海精宏

3、實(shí)驗(yàn)設(shè)備有—BiPVA一淀粉等作為衛(wèi)生材料及種子保護(hù)劑產(chǎn)限公司。品均具有良好的生物降解性。我國的研究學(xué)者在此1．3試樣制備方面也做了大量工作，張小紅等I4制備了淀粉接分別稱取一定量不同種類淀粉放入燒杯中，加枝高吸水性樹脂，并研究了各因素對(duì)合成樹脂的生入去離子水，于80~C恒溫水浴攪拌，使其糊化至透物降解性能及結(jié)構(gòu)的影響。林海琳等研究了環(huán)明。境混合霉菌對(duì)不同單體制備的復(fù)合吸水樹脂失重率稱取定量的丙烯酸，用KOH溶液配成中和度為與破壞形變的影響。劉曉洪等對(duì)淀粉接枝丙烯70％的中和液，冷卻至室溫后倒人已

4、糊化的淀粉中，酸類高吸水性樹脂進(jìn)行了微生物生長試驗(yàn)、土壤埋加入適量的交聯(lián)劑溶液和引發(fā)劑溶液，攪拌5min置試驗(yàn)和大鼠經(jīng)口毒性試驗(yàn)。廖丹葵等采用均后在70~C水浴中反應(yīng)1～2h。取出產(chǎn)品，在60—?jiǎng)蛟O(shè)計(jì)法對(duì)淀粉接枝丙烯酸吸水樹脂的合成進(jìn)行研70℃下干燥、剪碎，繼續(xù)干燥，磨成粉狀并過篩，備究，考察了影響單體聚合和產(chǎn)物吸水、吸鹽性的主要用。因素。邵水源等通過水溶液共聚法制備了復(fù)合1．4性能測試型耐鹽高吸水性樹脂。(1)吸水率測定_3]開展淀粉接枝吸水樹脂方面的研究不僅可以減稱取干燥的樹脂(約0．1g)于

5、500mL燒杯少對(duì)石油產(chǎn)品的依賴性，而且還可以使吸水樹脂具中，加入250mL蒸餾水，吸脹平衡后用150m(100有可生物降解性，從而避免出現(xiàn)環(huán)境問題。目前世目)的篩網(wǎng)過濾，然后在天平上稱重，記為，則樹界上作為衛(wèi)生保健和化妝品用的高吸水性樹脂占總脂吸水率Q按式(1)計(jì)算：量的80％以上，因此要求高吸水性樹脂對(duì)常見病原Q：(一一)／(1)菌具備一定的抑制能力。筆者旨在探討不同因素對(duì)式中：——吸水樹脂干重，g；淀粉與丙烯酸接枝共聚合成的高吸水性樹脂性能的?！獮V網(wǎng)濕重，g；影響，同時(shí)對(duì)所合成的高吸水性樹

6、脂進(jìn)行了常見病——樹脂吸脹后與篩網(wǎng)總重，g。原菌的抑制性實(shí)驗(yàn)、生物降解性實(shí)驗(yàn)。(2)保水性測試1實(shí)驗(yàn)部分取一定量樹脂放入足夠多的蒸餾水中，使其充1．1原材料丙烯酸：化學(xué)純，汕頭市西隴化工廠有限公司；$福建省科技計(jì)劃重點(diǎn)項(xiàng)目(20071"0010)淀粉：廣東光華化學(xué)廠有限公司；收稿日期：2010—03—09黃惠莉，等：淀粉接枝丙烯酸高吸水性樹脂制備及性能研究15分膨脹。稱取的膨脹樹脂放人60℃的烘箱內(nèi)，一多糖，糯米淀粉全部為支鏈，而一般淀粉則兩種都一段時(shí)間后取出測其質(zhì)量。不同時(shí)刻的樹脂凝有，像糯米淀

7、粉這樣含支鏈較多的淀粉粒有利于接膠重與初始凝膠重之比為樹脂的保水率，枝后高吸水性樹脂的網(wǎng)絡(luò)形成，更多的網(wǎng)絡(luò)則利于按式(2)計(jì)算：吸水性的提高。而實(shí)驗(yàn)所用的可溶性淀粉溶解性更R=(／Wo)×100％(2)強(qiáng)，有利于接枝共聚反應(yīng)的進(jìn)行，因此生成的共聚物(3)供試菌在改性樹脂上的生長?會(huì)更多，同樣有利于吸水j。將供試菌接人種子培養(yǎng)基培養(yǎng)，培養(yǎng)約8h后，2．2高吸水性樹脂組分配比的確定取1mL培養(yǎng)液進(jìn)行梯度稀釋，備用。稱取一定量樹在上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上，以樹脂吸脹平衡時(shí)脂(約0．1g)放入18mL0．9％

8、NaC1溶液中，同時(shí)的吸水率作為檢測指標(biāo)，分別選用糯米淀粉和可溶加lmL培養(yǎng)基，吸脹平衡后加入lmL稀釋一定倍數(shù)性淀粉接枝丙烯酸進(jìn)行高吸水性樹脂組分的正交優(yōu)的菌液，置搖床振蕩培養(yǎng)8h后，吸取一定量培養(yǎng)液化實(shí)驗(yàn)，結(jié)果見表1和表2。適當(dāng)稀釋后涂布平板，繼續(xù)培養(yǎng)24h后，觀察細(xì)菌表1可溶性淀粉接枝樹脂正交分析表生長情況。空白對(duì)照為等量不加樹脂的培養(yǎng)液稀釋編號(hào)淀粉用量丙烯酸用引發(fā)劑用交聯(lián)劑用吸水(A)／％量(B)／％量(C)／％量(D)／％g·g相同倍數(shù)后涂布的平板。l570O．30．O2