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1、羟丙基纤维素接枝改性研究.txt其实全世界最幸福的童话，不过是一起度过柴米油盐的岁月。一个人愿意等待，另一个人才愿意出现。感情有时候只是一个人的事，和任何人无关。爱，或者不爱，只能自行了断。文章编号:10044736(2000)04000604羟丙基纤维素接枝改性研究杨嘉谟,李世荣,喻发全,毕亚凡,陈小嫣(武汉化学学院化工系,湖北武汉430073)摘 要:通过采用紫外光和铈盐两种引发方式进行羟丙基纤维素与甲基丙烯酸甲酯的接枝共聚反应,以改善产品粘度性能.考察了反应时间、温度、单体浓度、光敏剂或引发剂用量等对产物粘度的影响.比较了两种引发方式的优劣,得出了反应的最佳操作条件.关
2、键词:羟丙基纤维素;接枝共聚;改性;粘度中图分类号:TQ361.6 文献标识码:A收稿日期:20000509作者简介:杨嘉谟(1949),男,江西樟树市人,教授.长期从事化学工程与化学工艺的教学和科研工作.0 引 言棉纤维素的分子式为(C6H10O5)n,它是构成植物细胞膜的主要成分.在大分子结构中,纤维素由重复的葡萄糖单元构成,以1,4β苷键相连接.纤维素的反应特性,主要是其产物具有不均匀性和复杂性,原料分子结构对反应过程有影响,而反应活性又受邻近官能团的影响,同时与反应条件和反应类型有关,可见反应之复杂.因此,第一步加工产品要想达到用户质量要求比较困难,大多都需要进行
3、再次改性以提高其使用性能.接枝共聚是一种常用的并通过实践证明具有显著效果的改性方法.它是通过两种大分子主链与支链的化学作用而使其联接起来,从而使产物具有这两种分子的综合性能,可获得较为理想的改善其理化性质或使用性能的效果.根据接枝分子的结构特征,可通过以下途径达到合成新产物从而改善其性质或性能的目的:(1)在大分子主链上引入活性基团,通过另一种单体的引发反应产生共聚,“生长”出聚合物支链;(2)通过“嫁接”(化学结合)方式,将一种聚合物分子链作为支链接到母体大分子主链上;(3)在制备一种聚合物的过程中,使另一种聚合物同时生成,并且作为支链与第一种聚合物相连接,从而得到大分子产
4、物.以上反应可用不同的方法,如链转移法、活性基团法、辐射法以及加成聚合法和开环聚合法等等.本工作就是采用羟丙基纤维素、甲基丙烯酸甲脂为主要原料,分别在硝酸铈铵和紫外光引发下,进行接枝共聚反应,从而达到改善纤维素粘度的目的.并比较了两种不同的引发方法的优劣,得出最佳操作条件.1 主要实验原料、药品和仪器羟丙基纤维素(HEC):白色粉末状,湖北钟祥纤维素公司生产.w为2%的水溶液粘度为20000mPa.s(20℃).使用前干燥24h.甲基丙烯酸甲脂(C5H8O2):分子量100.12分析纯,湖北大学化工厂生产.硝酸铈铵〔(NH4)2Ce(NO3)6〕:简称铈盐.分子量548.32
5、,分析纯,上海跃龙有色金属公司生产.焦性没食子酸〔C6H3(OH)3〕:分子量126.11,分析纯,贵州遵义第二化工厂生产.旋转粘度计:型号NDJ-1,上海天平仪器厂生产.紫外光引发接枝共聚反应装置:自制.2 实验步骤和实验方案2.1 实验步骤为了不使反应过程发生氧化反应,需要氮气保护.首先组装氮气净化装置,使其通过铜氨溶液、焦性没食子酸溶液和磷酸溶液,并检查气密性.将一定量干燥的羟丙基纤维素置于反应器中,加入适量蒸馏水搅拌并静置2h待呈粘稠透明胶状物后,通入氮气30min,同时开启搅拌.加入铈盐加热或打开紫外光.当达到预定温度即加入计量单体甲基丙烯酸甲脂,继续搅拌至预定反应
6、时间为止.将产物取出冷却至室温.在旋转粘度计上测定产物粘度.第22卷第4期 武 汉 化 工 学 院 学 报 Vol.22 No.42000年12月 J. Wuhan Inst. Chem. Tech. Dec. 20002.2 实验方案由于接枝共聚反应的影响因素较多,故采用正交实验法以便有效地分析各因素对产物性质的影响并从中获得最佳反应条件,正交实验水平因素见表1、表2.表1 铈盐引发水平因素表Table1 LevelsandfactorsofreactioninitiatedbyCe4+因 素Factors水 平Lev
7、els123反应时间/hReactiontime123引发剂用量/mL·L-LInitiatoramount123单体用量/mL·L-LMonomeramount101520反应温度/℃Reactiontemperature405060表2 紫外光引发水平因素表Table2 LevelsandfactorsofReactioninitiatedbyUVlight因 素Factors水 平Levels123反应时间/hReactiontime123光敏剂用量/mL·L-LPhotosonsitic
