黃蓍膠接枝聚丙烯腈的合成表征及水解

1、黃蓍膠接枝聚丙烯腈的合成表征及水解摘要：以大量氰化物功能組測定生物大分子碳水化合物黃蓍膠接枝共聚物的疏水性，收益率。接枝率最高的（543）和均聚物含量最低（10）是通過系統(tǒng)優(yōu)化了的聚合變量，包括反應時間，反應溫度和反應濃度。本文對嫁接的證據進行了檢查。 用紅外光譜進行表征。在最佳條件下，黃蓍膠的G -聚丙烯腈共聚物以熱和態(tài)為特征。在堿性介質中水解，以達到原位雜交交聯(lián)超高吸水容量網絡（膨脹水，30700；膨脹生理鹽水，6550）。膨脹合成超強吸水凝膠。對其進行了初步調查其化學結構， 熱特性和水凝膠形態(tài)，對混合產品進行了簡要的研究。關鍵詞：黃蓍膠，接枝聚合，聚丙烯腈，多糖，凝膠，高吸水性樹脂 一、

2、簡介 黃蓍膠（甘油三酯）是來自于灌木滲出，原產于地中海東部干旱地區(qū)和亞洲西南部和北部高原和沙漠，特別是伊朗西部扎格羅斯山脈地區(qū)。由于其具有有效的乳化能力，化學結構具有極長的鏈，是一種廣泛使用的天然乳化劑及增稠劑，可用于食品，藥品和有關行業(yè)。 當膠體與黃蓍膠混合，只能部分溶于水，稱為黃蓍膠酸，溶于水的溶膠給予膠體，而不溶物，被稱為黃蓍膠糖（6070），膨脹，從而凝膠。甘油三酯是一種碳水化合物與一種高分子量（84萬克/摩爾）的生物高分子材料。黃蓍膠是一種復雜的混合酸性支鏈的含有D半乳糖醛酸的多糖。其糖類水解產生的是D 半乳糖，L 巖藻糖（6 脫氧L半乳糖）。 黃蓍膠糖（阿拉伯半乳聚糖）似乎是近中性

3、，主要結構的TG單位，如模式 1所示。模式1.主要化學的碳水化合物，生物高分子黃蓍膠。a：- D -木糖，b：L -阿拉伯糖，ç：的- D - 半乳糖醛酸，d：的- D -半乳糖醛酸甲酯，e：-的D - 半乳糖，f：- L型巖藻糖高分子材料與改造方法之間的問題，科學家或技術專家將相當大的注意力放在了化學接枝上，特別是在這些系統(tǒng)中使用一種生物聚合物基材。因此，在天然聚合物使用單體乙烯基進行接枝共聚，吸引了許多科學家的興趣。在過去三十年，對于我們最近集中在多糖，通過改性淀粉丙烯酸接枝共聚的研究。例如阿拉伯樹膠，殼聚糖，卡拉膠，纖維素和其他商業(yè)衍生物。 自由基接枝共聚，通常通過使用各種引發(fā)

4、劑如銨，過硫酸鉀，過氧化苯甲酰和偶氮二異丁腈。同時，發(fā)現(xiàn)硝酸鈰銨（CAN）可以被作為了一個非常有效的氧化還原引發(fā)劑。這是一種有效的氧化劑，它可以創(chuàng)建自由基能力引發(fā)共聚單體乙烯接枝到多糖上，例如纖維素。已經有很多調查發(fā)現(xiàn)各種單體的接枝，例如著名的碳水化合物聚合物。在精確的文獻調查的基礎上發(fā)現(xiàn)的化學文摘沒有報告丙烯酰胺（AN）接枝到黃蓍膠的研究，經過我們的初步研究，我們試圖研究修改黃蓍膠通過自由基接枝共聚的這個計劃。接枝反應的進行中，通過CAN水介質中的稀硝酸溶液，對反應系統(tǒng)進行了優(yōu)化。最理想的合成是黃蓍膠G聚丙烯腈共聚物的特點是在堿性水解中，形成一個超級水凝膠混合網絡的膨脹特性。二、實驗部分 實

5、驗材料 ：黃蓍膠，乙醇萃取凈化手段（48小時）。硝酸鈰銨（CAN）和丙烯腈（AN）：使用密閉的凈化罐，溶液1N的硝酸；一種用蒸餾處理的抑制劑。所有其他試劑均為分析純。接枝共聚合成的制備一個CAN溶液的制備是由鈰溶解0.46克4.6克硝酸銨溶入1N的硝酸。這種黃蓍膠的溶液制備是使用500毫升四口燒瓶，放置攪拌器，氮氣瓶進口設備和回流冷凝器。水的總體積的是采取的是125毫升，所有實驗，要控制反應溫度，被安置在一個調整所需溫度的水浴鍋中。該單體銨（8.0克）和混合物加入燒瓶邊加熱邊攪拌，時間為30分鐘。高度粘稠的混合物逐漸轉移到含稀溶液分離出的為一種白色產品。該混合物在反應所需的溫度下不斷攪拌，直至

6、反應時間完成（1小時）有固體產品（如銀河系彩色軟半螺旋帶）生成。用甲醇分離完成后，將產品在50烘干2小時。將聚丙烯腈（PAN）的均聚物，0.50g的原油產品倒在100毫升的二甲基甲酰胺（DMF）并在室溫下攪拌20小時后離心，濾出上清液（二甲基甲酰胺）的黃蓍膠G的聚丙烯腈接枝共聚物在甲醇中沉淀，用甲醇徹底洗凈并在60干燥至恒重。堿性水解 黃蓍膠（0.50克）共聚物與氫氧化鈉的混合物的水溶液（2.0N，7.0毫升）和乙醇（3.0毫升）。在95 ° C的混合該混合物的顏色為暗紅色，在15分鐘以后逐漸變色淺黃色。2小時后，該產品經過過濾，用乙醇徹底洗凈，最后在50的烤箱烘干。此為高度吸濕產品

7、，應存儲在一個干燥的地方，遠離光和熱。 膨脹測量 0.20克水凝膠（水解黃蓍膠的G - PAN）放置在蒸餾水中浸泡。水（400毫升）或生理鹽水（0.15摩爾，150毫升），以達到在室溫下平衡溶脹。這時從溶液中取出的凝膠，以確定膨脹凝膠重量。得到的膨脹平衡值作為每克干燥樣品吸收液在的重量。儀器分析 傅里葉變換紅外光譜采取了用KBr壓片作為布魯克IFS的48分光光度計。同步熱分析儀（STA 625）采用差示掃描熱量法（DSC）和熱重分析（TGA）。在氮氣純化流速為10 毫升/分鐘和20/ 分鐘的升溫速率下進行分析。 樣品的形貌通過掃描電顯微鏡（SEM）來研究。將樣品表面涂一層合金薄膜。三、結果與討

8、論 3.1 接枝共聚接枝參數(shù)的考察使用硝酸鈰銨鈰的氧化還原引發(fā)體系引發(fā)聚丙烯腈（PAN）接枝膠黃蓍膠（Tg）的過程。 簡單地說，對涉及的引發(fā)機制，使多糖上產生自由基而形成一個硝酸鈰銨多糖復合物的形成螯合物。這些活性大分子自由基，在硝酸鈰銨單體在場時，產生的TG 聚丙烯腈接枝共聚物。該接枝反應機制得到很好的討論。嫁接參數(shù)，即接枝率（GR），附加值（AD），和均聚物含量(Hp)的測定。根據下列已知重量的基礎上使用下列方程： 其中將W0，W1的，和W2的初始底物的重量，產品（即共聚物和均聚物）的重量，接枝共聚物（二甲基甲酰胺萃取后）的重量3.2 紅外光譜，熱和形態(tài)學特征的表征圖1中顯示黃蓍膠嫁接成功

9、。紅外光譜證實了這種物質的存在。接枝共聚物主鏈重疊峰部分為C C和C - H的振動帶的共聚物。圖. 1 紅外光譜：a：黃蓍膠，b：黃蓍膠接枝聚丙烯腈（合成條件：甘油三酯1.25克; 溫度為45，CN為7.5克，CAN為460毫克，4.6克硝酸1N; 1小時），C：水解的黃蓍膠多糖的G -聚丙烯腈聚合物這種黃蓍膠 - G的聚丙烯腈共聚物熱，在比較完整的產品使用DSC/熱重分析（圖2）。水解該產品，即吸收力極強的水凝膠，發(fā)現(xiàn)強烈的吸熱過渡范圍在90-100左右，因為吸收了巨大的濕度（圖2c），該產品本身和它的疏水性接枝共聚物展出在同一地區(qū)沒有痕跡的DSC峰（圖2a和b）。在TGA曲線上，初始分解溫

10、度和焦炭產量維持在600表明，熱接枝共聚物的穩(wěn)定性明顯提高。主干與碳水化合物聚合物比較。事實再次確認了主要的熱分解在DSC熱峰（269對應溫度308）。它可歸因于耐高溫多烯基醚嫁接碳水化合物基板上具有聚丙烯腈的熱穩(wěn)定性。然而熱損失后觀察到堿性（圖2c）。這是因為聚（丙烯酸鈉鈷丙烯酰胺）的熱值穩(wěn)定小于初始側鏈聚丙烯腈水凝膠的水解產物，然而，展出聚合物總的熱穩(wěn)定性（熱重分析；焦炭產量約40）。在 DSC曲線，而主要的熱分解為269 和308 ° C時，被觀察到的完整的基板及接枝共聚物分別在水凝膠在440 ° C周圍的呈密集的放熱峰。圖 .2 DSC圖：a：黃蓍膠熱重分析熱譜圖；

11、b ：聚丙烯腈接枝黃蓍膠（合成條件： 甘油三酯1.25克; 45，AN為7.5克，CAN為4.6毫克在460克硝酸1N； 1小時），C：聚丙烯腈接枝黃蓍膠水解凝膠，氮氣升溫速率20/分鐘， 3.3 接枝膠的形態(tài)研究使用 掃描電鏡（圖3）顯示了最初黃蓍膠有一個相對光滑的表面（圖3a）。觀察了接枝共聚合的黃蓍膠（圖3b）。扭曲的絲類外觀的接枝疏水產品進程（半螺旋條，見實驗部分）。可能與這種特殊形態(tài)的起源可能是從一些立體嫁接的排序規(guī)律。這種形態(tài)（圖3b）被轉換為一個完全不同的形態(tài)（圖3C）的接枝共聚物的堿性中等至產生極易吸收的水凝膠（圖3C）。 圖.3 電鏡掃描圖：a：黃蓍膠，b：同PAN獲釋的黃蓍

12、膠-接枝聚丙烯腈（合成條件：TG為1.25克; 45; AN為7.5克，CAN為460毫克，4.6克硝酸1N; 1小時），C：黃蓍膠-接枝聚丙烯腈聚合物水解凝膠。放大倍數(shù)× 30003.4 變量的聚合效應 由于聚合變量決定了嫁接和均聚物聚合的程度，對接枝參數(shù)的影響進行了調查，以便實現(xiàn)了聚合的最佳條件。 因此，接枝膠基材是一種通過優(yōu)化改變單一聚體的初始濃度，引發(fā)劑，溫度，時間，相對量的變量而完成的。調查如下。 單體濃度 對影響接枝反應的單體量的不同能量進行了在研究，而另一個影響因素保持不變。隨著單體接枝參數(shù)的變化單體濃度如圖4所示。因為它可以清楚地可見嫁接程度顯著增加，因為單體用量增加

13、可增加嫁接程度。雖然達到非常高接枝率需使用更多的單體濃度，但單體用量較高超過9.0克（6.43）沒有變化，因為多糖共聚物的部分變得非常低。接枝產品更加類似于均聚物（同類PAN）。因此，在選定丙烯腈 7.5克濃度的條件認為是最佳的。繼續(xù)下一個優(yōu)化實驗。圖.4 單體用量對接枝率（GR），附加值（AD），和均聚物含量（Hp）的影響。反應條件：黃蓍膠 為1.25克，CAN為460毫克，溫度45，時間1小時引發(fā)劑濃度 基于CAN對嫁接濃度依賴可以在圖5看出。接枝率最高（543）是在CAN460毫克的均聚物含量僅為 10。濃度的增加導致更多的CAN形成。在黃蓍膠導致轉向更高GR和附加價值和低聚物的形成。但

14、是，由于采用了CAN引發(fā)作為一種解決方案。稀硝酸可以進行濃度高于460毫克，酸性pH值可能部分終止多糖的自由基。因此，增加自由基的數(shù)量而形成聚合物。補償?shù)暮暧^自由基部分終止和附加價值為保持幾乎恒定的水平（約75）。朗讀顯示對應的拉丁字符的拼音朗讀顯示對應的拉丁字符的拼音Yn f jì nóngdù jyú CAN jiàji nóngdù ylài ky kàn ch, zài tú. 5. Ji zh l zuìgo (543%) shì shíxi&#

15、224;n zài 460 háokè de CAN jn jù wù hánliàng jn wèi nl 10%. Nóngdù de zngji dozhì gèng du de CAN jjìn zài tragacanth ggàn wngzhàn dozhì zhunxiàng gèng go GR hé fùji jiàzhí hé d j&#

16、249; wù de xíngchéng. Dànshì, yóuyú ciyòng le CAN ynf zuòwéi y zhng jijué fngàn x xiosun, du ky jìnxíng nóngdù go yú 460 háokè, gèng sunxìng pH zhí knéng bùfèn zhngzh hón

17、g dutáng duì zìyóu j 8. Ync, zngji zìyóu j de shùliàng fnbié yú qgàn jùhé wù bcháng de hónggun zìyóu j bùfèn zhngzh hé fùjijiàzhí wèi bochí jh héngdìng de shup&

18、#237;ng (75%).字典 - 查看字典詳細內容圖.5引發(fā)劑濃度對接枝參數(shù)的影響。 反應條件：黃蓍膠1.25克，AN為7.5克，溫度45， 時間1小時洗滌的溫度 為了研究溫度對接枝參數(shù)的影響，嫁接到黃蓍膠采用了六種不同的溫度，范圍在25-75 ° C，結果列于圖6。接枝率（克）的增加與25 -45 ° C提高溫度，溫度再次增加而減少。在45 ° C，得到最高接枝率和最低均聚物含量。在高達45的GR相應增加溫度可歸結為以下因素：增加黃蓍膠形成自由基的數(shù)量，該接枝共聚增加，在增加擴散和單體體分子的流動性和他們的自由基的更高的碰撞概率。而溫度超過45 °

19、 C后，可能會涉及到鏈自由基在較高的溫度終止。圖.6水浴的溫度對接枝參數(shù)的影響。 反應條件：黃蓍膠1.25克，AN為7.5克，CAN為460毫克，時間1小時反應時間 圖7顯示了反應時間和嫁接參數(shù)之間的關系。最高百分比的嫁接（）出現(xiàn)在1小時，此后它逐漸減少。很明顯，反應時間越長，接枝共聚產量越多。嫁接虧損的原因可能是活性自由基的場所的減少接枝和反應物擴散遲緩，因為長鏈嫁接在基體，在較長的反應時間嫁接的數(shù)量減少。 圖.7反應時間對接枝參數(shù)的影響。反應條件：黃蓍膠1.25克，AN為7.5克，CAN為460毫克，溫度 45膠質的數(shù)量嫁接依賴對黃蓍膠數(shù)量的影響如圖8所示。最高接枝率（GR=543）是在1

20、.25克膠質，而其他變數(shù)，包括反應時間，反應溫度，單體數(shù)量保持不變。超過這個值，同時接枝率和附加價值大大減少。這是由于更多的可用性嫁接一小時后，圓形，正方形和菱形的遺傳資源和Hp百分比， 分別接枝共聚的起始位點在高黃蓍膠膠質濃度。然而，進一步提高底物自由基濃度增加引起的反應介質的粘度限制的宏觀走勢，從而導致接枝率和附加價值的減少。它也可能是由于失活而導致減少。越來越多的根鏈與主自由基相互作用。朗讀顯示對應的拉丁字符的拼音朗讀顯示對應的拉丁字符的拼音Fnyìng shíjin tú 7 xinshì le fnyìng shíjin z

21、h jin de gunxì hé jiàji cnshù. Zuìgo bifnb jiàji (%kè) shíxiàn le 1 xioshí, chòu t shì zhújiàn jinsho. Hn míngxin, fnyìng shíjin yuè zhng shíjin, gèng ho de ji zh gòngjù chnliàng. Ji

22、24;ji kusn de yuányn knéng shì dàole suyu de jinsho y fnyìng wù de fnyìng hào shí. Cwài, xiàn yu shùliàng jinsho huóxìng zìyóu j de chngsu ji zh hé fnyìng wù kuòsàn chíhun, ynwèi z

23、hng liàn jiàji zài jt, knéng shyú wèi zài shùliàng jinsho de qít knéng yuányn jiàji zài jiào zhng de fnyìng shíjin. Lèisì de shíjin ylài xìng tngguò jiàji bàodào 4,5 q

24、37;t gngrén. Zhè zhng kuxingtáng de jné duì tragacanth jné jiàji ylài su shì tú. 8. Zuìgo ji zh l (GR 543%) shì gunchá ydin èr w kè kuxingtáng, ér qít biànshù, bokuò fnyìng shíjin, wnd&

25、#249;, dn t, ynf le bochí bù biàn. Choguò zhège zhí, tóngshí ji zh l hé fùji jiàzhí dàdà jinsho (jinchng GR xiàjiàng zhì 543 zhì 330%hé gunggào xiàjiàng dào 81 zhì 69%). Zhè x

26、íngwéi shì yóuyú gèng du de kyòngxìng jiàji字典 - 查看字典詳細內容朗讀顯示對應的拉丁字符的拼音Fq rénwéi ggàn, zu shàng jiégòu, zngji liúdòng xìng de dn t fnz hé tmen de gèng go de pèngzhuàng gàil ggàn d&#

27、224; fnz zìyóu j 4-6,8,10. Ránér, kè xiàjiàng wéi y p wndù choguò 45 ° C shí tích zhè knéng huì shèjí dào liàn zìyóu j zhngzh zài jiào go de wndù.字典 - 查看字典詳細內容圖.8黃蓍膠量對接枝參數(shù)的影響。

28、 反應條件：AN為7.5克，CAN為460毫克，溫度45，時間1小時堿性水解 在最佳合成聚丙烯腈接枝黃蓍膠膠質的條件下，然后在堿性條件下水解。這種做法首先準備甘油三酯為基礎的高吸水性樹脂的凝膠。優(yōu)化的堿性水解進行了多項實。據發(fā)現(xiàn)，除了阻止乙醇混合物的高度膨脹，因此反應很容易激烈進行，因為循環(huán)結構從鄰近的丁腈組所致。該化合物通過繼續(xù)水解，利用產生的顏色從紅色變?yōu)闇\黃色為根據。這變色可作為一種實用指示停止堿處理。在水解時，交聯(lián)形成的集團對聚丙烯腈接枝鏈的相互反應有所影響。相鄰鏈之間的這種瞬間反應可以被稱為交聯(lián)。因此，黃蓍膠膠質的親水性凝膠，即水凝膠。此外，完全不處理水凝膠的形態(tài)是不同的，接枝膠（圖3b和C）。如圖1所示，水凝膠獲得了水解。相反，腈組已轉為主要是羧酸鈉，甲酰胺官能團分離很少。這是一個新的較高的峰體現(xiàn)在1400cm（C - O鍵對稱伸縮羧酸）和強烈的低谷在166 cm。這些