酶解淀粉接枝苯丙乳液的研究

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国内外科技工作者对淀粉接枝共聚方向的研究已经有很多成果。据统计,已经对淀粉与丙烯腈、丙烯酰胺、丙烯酸、醋酸乙烯、甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯等单体的接枝共聚反应进行了研究。苯乙烯丙烯酸酯聚合物因其合成工艺简单、产品粘度低、使用方便且效果显著而成为目前发展最快、应用最广的合成聚合物表面施胶剂。但其价格相对昂贵,并且使用性能受各种条件的影响很大。通过与淀粉进行接枝聚合反应,可以改善这些缺点。本论文以过硫酸铵(APS)为引发剂,制备了酶解淀粉与苯乙烯(St)和丙烯酸丁酯(BA)的接枝共聚物。综合考虑接枝效率、接枝率和单体转化率三个参数,最佳条件为m(淀粉):m(单体)=1:3,(NH42S2O8的加入量为淀粉与单体总质量的0.5%,苯乙烯与丙烯酸丁酯的质量比为1:1,反应温度为82℃,反应时间为4h,酶解时间为15min,在此条件下接枝率可达112%,接枝效率为37.3%,单体转化率为99.3%。当淀粉与单体质量比为1:3,引发剂浓度为0.75%,单体比为1:1,反应温度为82℃,反应时间为4h,酶解时间为30min时,乳液性能最佳。此时乳液性能稳定,粘度为24.9mPa·s,固含量为32.0%,粒径为87.2nm。将合成的表面施胶剂与氧化淀粉复配使用,综合考虑纸张环压强度、Cobb值和耐破度的变化幅度和生产成本,合适的表面施胶剂的量占氧化淀粉溶液的比例为8%左右。用复配表面施胶剂施胶后纸张的环压强度指数(纵向)、环压强度指数(横向)、Cobb值、耐破度分别为6.82N·m/g、6.21N·m/g、92g·m-2、187kPa。
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