羥丙基纖維素接枝改性研究

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1、羥丙基纖維素接枝改性研究.txt其實(shí)全世界最幸福的童話，不過(guò)是一起度過(guò)柴米油鹽的歲月。一個(gè)人愿意等待，另一個(gè)人才愿意出現(xiàn)。感情有時(shí)候只是一個(gè)人的事，和任何人無(wú)關(guān)。愛，或者不愛，只能自行了斷。文章編號(hào):10044736(2000)04000604羥丙基纖維素接枝改性研究楊嘉謨,李世榮,喻發(fā)全,畢亞凡,陳小嫣(武漢化學(xué)學(xué)院化工系,湖北武漢430073)摘　要:通過(guò)采用紫外光和鈰鹽兩種引發(fā)方式進(jìn)行羥丙基纖維素與甲基丙烯酸甲酯的接枝共聚反應(yīng),以改善產(chǎn)品粘度性能.考察了反應(yīng)時(shí)間、溫度、單體濃度、光敏劑或引發(fā)劑用量等對(duì)產(chǎn)物粘度的影響.比較了兩種引發(fā)方式的優(yōu)劣,得出了反應(yīng)的最佳操作條件.關(guān)

2、鍵詞:羥丙基纖維素;接枝共聚;改性;粘度中圖分類號(hào):TQ361.6　　　文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A收稿日期:20000509作者簡(jiǎn)介:楊嘉謨(1949),男,江西樟樹市人,教授.長(zhǎng)期從事化學(xué)工程與化學(xué)工藝的教學(xué)和科研工作.0　引　言棉纖維素的分子式為(C6H10O5)n,它是構(gòu)成植物細(xì)胞膜的主要成分.在大分子結(jié)構(gòu)中,纖維素由重復(fù)的葡萄糖單元構(gòu)成,以1,4β苷鍵相連接.纖維素的反應(yīng)特性,主要是其產(chǎn)物具有不均勻性和復(fù)雜性,原料分子結(jié)構(gòu)對(duì)反應(yīng)過(guò)程有影響,而反應(yīng)活性又受鄰近官能團(tuán)的影響,同時(shí)與反應(yīng)條件和反應(yīng)類型有關(guān),可見反應(yīng)之復(fù)雜.因此,第一步加工產(chǎn)品要想達(dá)到用戶質(zhì)量要求比較困難,大多都需要進(jìn)行

3、再次改性以提高其使用性能.接枝共聚是一種常用的并通過(guò)實(shí)踐證明具有顯著效果的改性方法.它是通過(guò)兩種大分子主鏈與支鏈的化學(xué)作用而使其聯(lián)接起來(lái),從而使產(chǎn)物具有這兩種分子的綜合性能,可獲得較為理想的改善其理化性質(zhì)或使用性能的效果.根據(jù)接枝分子的結(jié)構(gòu)特征,可通過(guò)以下途徑達(dá)到合成新產(chǎn)物從而改善其性質(zhì)或性能的目的:(1)在大分子主鏈上引入活性基團(tuán),通過(guò)另一種單體的引發(fā)反應(yīng)產(chǎn)生共聚,“生長(zhǎng)”出聚合物支鏈;(2)通過(guò)“嫁接”(化學(xué)結(jié)合)方式,將一種聚合物分子鏈作為支鏈接到母體大分子主鏈上;(3)在制備一種聚合物的過(guò)程中,使另一種聚合物同時(shí)生成,并且作為支鏈與第一種聚合物相連接,從而得到大分子產(chǎn)

4、物.以上反應(yīng)可用不同的方法,如鏈轉(zhuǎn)移法、活性基團(tuán)法、輻射法以及加成聚合法和開環(huán)聚合法等等.本工作就是采用羥丙基纖維素、甲基丙烯酸甲脂為主要原料,分別在硝酸鈰銨和紫外光引發(fā)下,進(jìn)行接枝共聚反應(yīng),從而達(dá)到改善纖維素粘度的目的.并比較了兩種不同的引發(fā)方法的優(yōu)劣,得出最佳操作條件.1　主要實(shí)驗(yàn)原料、藥品和儀器羥丙基纖維素(HEC):白色粉末狀,湖北鐘祥纖維素公司生產(chǎn).w為2%的水溶液粘度為20000mPa.s(20℃).使用前干燥24h.甲基丙烯酸甲脂(C5H8O2):分子量100.12分析純,湖北大學(xué)化工廠生產(chǎn).硝酸鈰銨〔(NH4)2Ce(NO3)6〕:簡(jiǎn)稱鈰鹽.分子量548.32

5、,分析純,上海躍龍有色金屬公司生產(chǎn).焦性沒食子酸〔C6H3(OH)3〕:分子量126.11,分析純,貴州遵義第二化工廠生產(chǎn).旋轉(zhuǎn)粘度計(jì):型號(hào)NDJ-1,上海天平儀器廠生產(chǎn).紫外光引發(fā)接枝共聚反應(yīng)裝置:自制.2　實(shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)方案2.1　實(shí)驗(yàn)步驟為了不使反應(yīng)過(guò)程發(fā)生氧化反應(yīng),需要氮?dú)獗Ｗo(hù).首先組裝氮?dú)鈨艋b置,使其通過(guò)銅氨溶液、焦性沒食子酸溶液和磷酸溶液,并檢查氣密性.將一定量干燥的羥丙基纖維素置于反應(yīng)器中,加入適量蒸餾水?dāng)嚢璨㈧o置2h待呈粘稠透明膠狀物后,通入氮?dú)?0min,同時(shí)開啟攪拌.加入鈰鹽加熱或打開紫外光.當(dāng)達(dá)到預(yù)定溫度即加入計(jì)量單體甲基丙烯酸甲脂,繼續(xù)攪拌至預(yù)定反應(yīng)

6、時(shí)間為止.將產(chǎn)物取出冷卻至室溫.在旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)上測(cè)定產(chǎn)物粘度.第22卷第4期　　　　　　武　漢　化　工　學(xué)　院　學(xué)　報(bào)　　　　　　　Vol.22　No.42000年12月　　　　　　　　J.　Wuhan　Inst.　Chem.　Tech.　　　　　　　Dec.　20002.2　實(shí)驗(yàn)方案由于接枝共聚反應(yīng)的影響因素較多,故采用正交實(shí)驗(yàn)法以便有效地分析各因素對(duì)產(chǎn)物性質(zhì)的影響并從中獲得最佳反應(yīng)條件,正交實(shí)驗(yàn)水平因素見表1、表2.表1　鈰鹽引發(fā)水平因素表Table1　LevelsandfactorsofreactioninitiatedbyCe4+因　　素Factors水　　　　平Lev

7、els123反應(yīng)時(shí)間/hReactiontime123引發(fā)劑用量/mL·L-LInitiatoramount123單體用量/mL·L-LMonomeramount101520反應(yīng)溫度/℃Reactiontemperature405060表2　紫外光引發(fā)水平因素表Table2　LevelsandfactorsofReactioninitiatedbyUVlight因　　素Factors水　　　　平Levels123反應(yīng)時(shí)間/hReactiontime123光敏劑用量/mL·L-LPhotosonsitic