论文部分内容阅读
淀粉及其衍生物的疏水化改性是改善和拓展淀粉化学品应用性能的有效途径之一,在污水处理、造纸工业、石油开采、土壤改良等方面都有了广泛的应用,具有广阔的前景。本文以2,4-二丁氨基-6-氯均三嗪(BBAT)和2,4-二(二乙氨基)-6-氯均三嗪(BDAT)两种同分异构体作为疏水试剂,对玉米淀粉进行了疏水化改性,合成了均三嗪阳离子淀粉醚,并详细研究了其合成工艺和性能。本实验研究以玉米淀粉为原料,BBAT和BDAT为疏水化试剂,以二甲基亚砜为溶剂,制备了新型疏水化阳离子淀粉醚2,4--二丁氨基均三嗪淀粉醚(BBATS)和2,4-二(二乙氨基)均三嗪淀粉醚(BDATS)。对于BBAT的合成,通过条件考察,确定了其最佳反应条件为：pH=6.0,温度为30℃。在最佳反应条件下,制得BBAT的收率为93.9%。对于淀粉与BBAT的接枝反应,考察了反应温度、反应时间、溶剂用量、投料比对取代度(DS)及反应效率的影响。实验结果表明较佳的反应条件为：反应温度130℃,反应时间12h,溶剂用量为50mL,BBAT与淀粉的投料比为0.5：1,在此条件下得到的改性淀粉的BBAT的取代度为0.29,反应效率为58%。BDAT的合成,通过条件考察,确定了其最佳反应条件为：pH=6.0,温度为35℃。在最佳反应条件下,制得BDAT的收率为93.5%。以玉米淀粉为原料,2,4-二(二乙氨基)-6-氯均三嗪(BDAT)为疏水化试剂,制备一种新型阳离子淀粉醚2,4-二(二乙氨基)均三嗪淀粉醚(BDATS),考察了反应温度,反应时间,溶剂用量,投料比对取代度(DS)的影响。实验结果表明较佳的反应条件为：反应温度130℃,反应时间10h,溶剂用量为60mL,BDAT与淀粉的投料比为0.5：1。在此条件下得到的改性淀粉的BBAT的取代度为0.28,反应效率为56%。通过IR和1HNMR表征了产物结构,确定了产物结构的正确性。由X射线衍射分析比较了BBATS与原淀粉的结晶形态的差异。通过差示扫描量热测试考察了淀粉改性后的糊化温度的变化,在DS=0.3时BBATS的糊化温度达到120℃～130℃,实验结果表明向原淀粉上接枝BBAT大大改善了淀粉的抗温性能,显著提高了改性淀粉的糊化温度,从而拓宽了淀粉的应用范围。考察了两种均三嗪阳离子淀粉的溶解性能,产品在疏水基的取代度较低和pH值较低时都有较好的水溶性,随着疏水基取代度和pH值的增加产品的水溶性下降,直至完全不溶。两种产品相比较,BDATS的溶解性明显好于BBATS,可能是由于叔胺相比于仲胺在酸性条件下更容易形成铵盐,从而产生溶解性能的较大差异。在pH值大于5.0时,两种改性淀粉均具有较好的疏水性,可见BBAT和BDAT都是良好的疏水化基团。