明胶接枝水溶性单体的研究.doc

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1、《科技文献检索》期末小论文题目明胶接枝水溶性单体的研究学院生化学院专业材料科学与工程班级xxxxxxxx学号xxxxxxxx学生姓名xxxxxxxxxxxxxxx完成日期2014.5.25明胶接枝水溶性单体的研究摘要：利用凝胶层析法对明胶接枝丙烯酰胺的产物进行分离,研究了反应条件(明胶和丙烯酰胺的配比、引发剂用量、反应时间、反应温度等)对明胶接枝物分子量及其分布的影响,跟踪了反应过程中产物分子量分布的变化,揭示出明胶接枝丙烯酰胺反应的一些规律。关键词：明胶接枝水溶性单体丙烯酰胺Abstract:usinggelchromatographyongelatinacrylamideg

2、raftproductswereseparated,theeffectsofreactionconditions(gelatinandacrylamideratio,amountofinitiator,reactiontime,reactiontemperature)influenceongelatingraftcopolymermolecularweightanditsdistribution,trackthechangeduringthereactionproductofmolecularweightdistribution,revealssomeofthegelating

3、raftcopolymerizationofacrylamideonto.Keywords：GelatinGraftWatersolublemonomerAcrylamide一、前言明胶是一种由18种氨基酸组成的蛋白质，它具有许多优良的物理和化学性能。根据A.G.Ward的定义,明胶(gelatine或gelatin)是胶原经温和而不可逆的断裂后的主要产物[1]。这样得到的蛋白质虽然不是均一的,但在化学性质上是确定的,是指制造过程的总产物。在各种蛋白质中，明胶是很特殊的一种，因为它不出现明显的内部有序。因此，在水溶液中当温度足够高时，明胶的肽链会像合成的线性聚合物链一样，呈现无

4、规则的构象，这就是明胶许多宝贵性能的基础。明胶质所含的成分主要是明胶以及极少量的各种无机及有机杂质。明胶本身也存在一些缺陷，如脆性大，机械强度低等。为改善和提高明胶的接枝性能，人们对其进行改性研究，其中在明胶上接枝各种单体是明胶的重要手段之一。明胶接枝单体可分为亲水性和疏水性。亲水性单体有丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酰胺及其衍生物，各种乙烯基吡啶等。在明胶上进行丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈、乙烯基吡咯烷酮、甲基丙烯酸缩水甘油酯等乙烯基单体的二元或三元接枝共聚反应曾有人进行过一些研究[2～6]。本文主要是对明胶接枝水溶性单体的研究，并且以丙烯酰胺为例。二、材料分类1.水溶性接枝单体

5、：丙烯酸、丙烯酰胺、乙烯基吡咯烷酮2.单体明胶，其分子量在10万左右3.引发剂：明胶与乙烯基单体的接枝井聚属于自由基聚合。原则上可以采用任何自由基引发剂。例如,过氧化氢、有机过氧化物,偶氮化合物、过硫酸盐。在有关明胶接枝共聚的研究报导和专利中,出现最多的引发剂是过硫酸钾。它广泛地用于在明胶上接枝丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酰胺等。反应介质：明胶是水溶性物质，若所用单体也溶于水（例如，丙烯酸、丙烯酰胺等），则接枝反应可在水介质中进行。为了保证接枝反应的顺利进行，必须防止反应混合物与氧接触。因此，在反应前向溶液通无氧的氮气以驱氧。在反应进行的过程中也要不断通氮，使反应在氮气氛下进行。为

6、了保证所用氮气中不含氧，可令氮通过新鲜的联苯三酚溶液。另外，也可用CO2来代替N2。[7]三、原理[7]介绍其中两种引发机理。1、过硫酸盐引发。一般认为，在与过硫酸盐引发剂时，首先是引发剂分解生成初始自由基：2HO˙→→H20+1/2O2这些初始自由基可以引发明胶，产生大分子自由基。HO˙+G→→G˙也有人认为，明胶还可能与K2S2O8形成络合物，络合物分解而产生大分子自由基。G+S2O8-→→络合物→→G˙这样就可按前述机理生成接连共聚物。当然，同时也可能生成均聚物。因为当和HO˙的浓度过高时，也会引发单体形成单体自由基M˙。另外，明胶接枝侧链自由基GMa˙也会由于向单体进行

7、链转移而终止反应，使接枝侧链较短，同时形成单体自由基。GMa˙+M→M˙+接枝共聚物这些情况都有利于均聚物的生成。反应过程中链终止可以通过下列不同方式完成：GMn˙+GMm˙→接枝共聚物GMn˙+Mn˙→接枝共聚物Mn˙+Mm˙→均聚物铈盐引发。明胶分子上的反应基团（-OH、-NH、-COOH）都可以与Ce4＋形成络合物。而当此络合物分解时，即在明胶上产生络合物活性点，整个过程可能的机理如下：G+Ce4＋→(络合物）1→G˙+Ce3++H+M+Ce4＋→（络合物）2→M˙+Ce3++H+G˙