投稿-蔗渣木聚糖与丙烯酰胺丙烯酸丁酯三元接枝共聚物的合成与表征

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1、蔗渣木聚糖-丙烯酰胺/丙烯酸丁酯三元接枝共聚物的合成与表征李和平鲁勇李东旭(桂林理工大学化学与生物工程学院，桂林541004)摘要通过过硫酸铵引发丙烯酰胺、丙烯酸丁酯与蔗渣木聚糖接枝共聚，合成了蔗渣木聚糖-丙烯酰胺/丙烯酸丁酯三元接枝共聚物。考察了引发剂浓度、单体配比、反应温度和反应时间对单体转化率(C)、接枝率(G)、接枝效率(GE)的影响。得到较佳的反应条件为：过硫酸铵的浓度为0.043mol·L-1，m(蔗渣木聚糖)∶m(丙烯酰胺)∶m(丙烯酸丁酯)＝4∶3∶1，55℃反应7h。用FTIR、SEM和XRD对原料和接枝共聚物结构进行了表征。关键词蔗渣木聚糖，接枝共聚，合成Synthesis

2、andcharacterizationofternarygraftcopolymerofacrylicamide/butylacrylateontobagassexylanLiHepingLuYongLiDongxu(CollegeofChemistryandBioengineering，GuilinUniversityofTechnology，Guilin541004)AbstractTheternarygraftcopolymerizationofacrylicamide/butylacrylateontoBagassexylanwascarriedoutbyusingammoniumpe

3、rsulfateasinitiator.Theeffectsoftheconcentrationofinitiatorinthesystem,themonomerratio,thereactiontemperatureandtimeonmonomerconversion(C),graftingrate(G)andgraftingefficiency(GE)wereinvestigated.Theoptimalconditionswereasfollows:theammoniumpersulfatedensitywas0.043mol·L-1,m(bagassexylan)∶m(acrylica

4、mide)∶m(butylacrylate)=4∶3∶1,55℃and7hours.ThestructuresofrawandthegraftcopolymerwerecharacterizedbyFTIR,SEMandXRD.Keywordsbagassexylan,graftcopolymerization,synthesis木聚糖半纤维素是自然界中储量丰富的资源之一，广西具有丰富的甘蔗资源，而从甘蔗渣中能够提取大量的木聚糖。木聚糖具有良好的生物相容性、可降解性、成膜性和一定的抗癌、抗氧化、抗炎、止咳、降血压、免疫调节等生物功能[1]，其经济价值已得到越来越多人的关注。但是，单纯从甘蔗渣中

5、提取，成本较高，且蔗渣木聚糖本身性能的缺陷大大限制了它的应用[2]，所以需要对蔗渣木聚糖进行化学修饰改性，或者与其它材料复合，拓宽其应用领域。目前国内外对木聚糖的改性主要有醚化[3-5]、酯化[6-8]、氧化[9]等，关于接枝共聚改性方面的研究尚未见文献报道。蔗渣木聚糖接枝共聚改性合成的接枝共聚物，具有优良的功能特性，有望在生物材料、吸附材料、水果、蔬菜保鲜材料等领域获得广泛的应用，对于开拓蔗渣木聚糖在新型材料方面的应用领域具有较高的研究价值。本文以过硫酸铵为引发剂，以蔗渣木聚糖(BX)、丙烯酰胺(AM)、丙烯酸丁酯(BA)为主要原料，在水溶液中合成了蔗渣木聚糖-丙烯酰胺/丙烯酸丁酯三元接枝共

6、聚物(BXAB)，研究作者简介：李和平(1961-)，男，河北省邯郸市人，教授，工学博士，主要从事精细化工与功能高分子材料方面的研究，了接枝反应条件对单体转化率(C)、接枝率(G)、接枝效率(GE)的影响，确定了较佳的反应条件，并对产物进行了表征。1实验部分1.1材料及仪器BX，中国科学院广西植物研究所提供；AM(AR)，天津市科密欧化学试剂开发中心；BA(AR)，广东汕头市西陇化工厂；过硫酸铵(AR)，广东汕头市西陇化工厂；N,N-亚甲基双丙烯酰胺(CP)，天津市科密欧化学试剂开发中心；乙醇(AR)、丙酮(AR)，天津市富宇精细化工有限公司。Avatar370红外光谱仪(美国Nicolet公

7、司)；JSM-6380LV扫描电子显微镜(日本JEOL公司)；X射线衍射仪(荷兰PANalyticalB.V.公司)。1.2BXAB的合成在装有搅拌器、温度计、回流冷凝器的250mL四口烧瓶中，加入一定量的BX和适量的去离子水，混合搅拌均匀后升温至40℃～70℃；再加入一定量浓度为0.003～0.063mol·L-1的引发剂过硫酸铵溶液和一定量的N,N-亚甲基双丙烯酰胺，然后在2h内用恒压滴液漏斗