淀粉基交联共聚微球的合成与性能研究

《淀粉基交联共聚微球的合成与性能研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、淀粉基交联共聚微球的合成与性能研究摘要淀粉是一种储量丰富的天然高分子材料，长期以来淀粉及其衍生物的制备、改性和性能研究一直是研究的热点。交联淀粉微球是一类新型淀粉基材料，系淀粉经由交联反应制备，其外型规则，粒度均匀，具有空间网状结构的功能性微球，与其他人工合成的高分子微球相比他还具有生物相容性好、可降解、原料来源广泛、成本低等优点，因此淀粉微球的合成与性能研究成为人们关注的热点。本文首先从合成交联淀粉微球入手，通过单因素实验对影响微球合成的配方和工艺进行了探讨，结果表明：交联剂、油水比、搅拌速率、淀粉溶液浓度对微球粒度和形貌影响

2、较大口通过控制配方与工艺可以制备平均粒径20．50I，tm、不同溶胀度的微球。配方寻优结果表明：当淀粉溶液浓度为20％，引发剂用量为0．1g，交联剂用量为0．49，油水比为4：l，乳化剂用量为0．259时，得到的微球质量较好；极差结果表明交联剂用量和油水比对平均粒径影响大，印证了单因素实验结果。扫描电镜、红外光谱分析、XRD及热性能测试表明：合成的微球形状圆整、表面粗糙；N，N7．亚甲基双丙烯酰胺参与了交联反应；交联后的微球结晶度降低，耐热性能提高。其次在合成交联淀粉微球的基础上，以Cd2+为代表，探讨了淀粉微球对金属离子的吸附

3、特征，研究吸附平衡、吸附热力学、吸附动力学，判定吸附类别。实验表明：淀粉微球对Cd2+的吸附行为既符合Langmuir等温吸附方程也符合Freundlich等温吸附方程。热力学参数测试和计算结果说明吸附是自发的、放热过程，吸附焓绝对值小于30kJ／mol说明吸附是物理吸附。红外光谱测试分析表明：Cd2+与N．H、o—H、C—o键进行了配位，但配位能力很弱。因此化学配位不是吸附的主要推动力。结合热力学参数与红外光谱分析结果认为：淀粉微球对Cd2+的吸附以物理吸附为主，化学吸附很弱。吸附动力学测试表明：吸附属于液膜扩散控制。XRD和

4、热性能分析表明：吸附Cd2+后微球的结晶度降低、耐热性能下降。最后本文初步研究了阳离子淀粉微球的制备及应用。探讨了醚化工艺对微球形貌的影响，分析了醚化后的微球结构。实验结果表明：采用湿法工艺制备的阳离子淀粉微球保持了原有的形貌，但取代度较低。结构分析表明：3．氯．2．羟丙基三甲基氯化胺(CHPT)与淀粉中的．OH之间发生了醚化反应，并导致了微球结晶度进一步降低。以亚甲基蓝为有机小分子模型，初步探讨了阳离子微球对有机物的吸附特性。等温吸附实验表明：阳离子淀粉微球对亚甲基蓝的吸附符合Langrnuir等温模型。本论文研究工作在以下几

5、方面做出了创新性成果：1)以N，N’．亚甲基双丙烯酰胺为交联剂合成了具有不同平均粒径和溶胀度的淀粉微球，优化了微球合成配方。2)以Cd2+为代表，探讨了交联淀粉微球对金属离子的吸附特征和机理。3)研究了交联淀粉微球的阳离子化改性，探讨了醚化工艺对微球形貌的影响，表征了醚化后的微球结构。初步研究了阳离子微球对有机小分子的吸附特征。关键词：淀粉交联，微球合成，吸附性能，阳离子化改性HSTUDIESoNSYNTHESISANDPRoPEl汀YoFSTARCHCRoSSLINK．EDCoPoLYMERMICRoSPHERESABSTRA

6、CTStarchiSacrudehighpolymermaterialwithmuchreserve；thereforesynthesis，adsorptionandmodificationofstarchwerestudiedasaimportantfield．CrosslinkedStarchMicrospheres(CSM)asanewderivativeofstarchissynthesizedbycrosslinkingreactionbetweencrosslinkingagentandstarch；isspheri

7、cal，homogeneityandthethree—dimensionalnetworkstructure．Comparedwithotherspolymermicrospheres，CSMarebiocompatibility,degradationandlowcost．ThereforeresearchofCSMiSattachedimportancetomanygroups．Inthisthesis，formulaandtechnologyofmicrospheressynthesisareconsidered，Thes

8、inglefactorexperimentsresultsshowthat：thedifferentamountofcrosslinkingagent，mixingspeed，andvolumeratioofoilphaseandaqueous，starchso