夺氢型光引发剂制备淀粉接枝共聚物的研究.pdf

第32卷 第 1期 中州大学学报 2015年2月 Vo1．32 No．1 JOURNAL OF ZHONGZH0U UNIVERSIrrY Feb．2015 夺氢型光引发剂制备淀粉接枝共聚物的研究 楚晖娟，刘晓倩，祝红征，魏宏亮，朱 靖 (河南．x-3,k大学化学4L．x-学院，郑州450001) 摘 要：以二苯甲酮为光引发剂，通过光引发聚合制备淀粉 一丙烯酸丁酯接枝共聚物。分别用 红外光谱和偏光显微镜表征了接枝共聚物的化学结构和形态结构，考察反应时间、引发剂用量和单 体用量对接枝反应的影响。结果表明，夺氢型光引发剂能有效地提高单体的接枝率和接枝效率，但 随着引发剂用量和单体用量的增加，接枝效率会略有下降。 关键词：光引发剂；淀粉 ；二苯甲酮；接枝聚合；丙烯酸丁酯 DOI：10．13783／j．cnki．cn41—1275／g4．2015．01．025 中图分类号：TB34 文献标识码 ：A 文章编号：1008—3715(2015)01—01l0—03 淀粉接枝共聚物是一类新型的高分子材料，在 中有活泼的羟基，可作为供氢体与激发的夺氢型光引 淀粉改性技术中具有重要的意义 。淀粉可以接枝亲 发剂反应产生淀粉 自由基，进而与单体反应形成淀粉 水性或疏水性单体，因此接枝聚合物既具有天然高 接枝聚合物。基于以上思路，本工作以夺氢型光引发 分子淀粉的特性，又具有单体聚合物的亲水或疏水 剂二苯甲酮作为光引发剂，合成淀粉与疏水性单体丙 特性 ，从而使淀粉具有更好的应用性能，在食品、造 烯酸丁酯的接枝共聚物，以期提高单体的接枝程度， 纸、粘合剂、纤维、医药等领域 具有广泛的应用 并研究反应条件对接枝共聚反应的影响。 潜力。淀粉接枝共聚物通常由淀粉和烯类单体通过 1 材料与方法 自由基聚合反应制得。由于不同的烯类单体反应活 1．1 实验试剂与主要仪器 性存在差异，与淀粉接枝反应时其接枝效果也大不 可溶性淀粉；二甲亚砜；丙烯酸丁酯 (使用前减 相同，通常水溶性单体更容易与淀粉发生接枝反应， 压蒸馏除去阻聚剂)；二苯 甲酮(使用前用乙醇重结 而疏水性单体的接枝程度较低 ，并且常规的自由 晶纯化)。所用试剂均为分析纯。 基接枝聚合反应易产生较多的单体均聚物。 组合式紫外光源控制箱 (北京光电研究所)；IR 光聚合是一种绿色的合成方法，具有反应温度 Prestige一21傅里叶变换红外光谱仪，用于测试淀粉 低、产品纯净、操作简单的特点 卜 。光引发淀粉接 和接枝共聚物的化学结构；CAIKONXPF一550C偏 枝反应是利用光辐射的方法，使淀粉与单体发生接 光显微镜，用于测试淀粉和接枝聚合物的形态结构。 枝共聚反应。为了加强紫外光的有效性，接枝反应 1．2 淀粉接枝共聚物的制备 可在光引发剂存在下进行 “J。常用的光引发剂 称取2．00g淀粉加入到20mL二甲亚砜中，加 有裂解型和夺氢型：裂解型光引发剂吸光后裂解产 热溶解，冷却后加入二苯 甲酮，混合均匀后转移至培 生 自由基，引发聚合反应；夺氢型光引发剂吸收光能 养皿。将培养皿放在紫外灯管下 lOcm处固定的位 后，由基态跃迁至激发态后从供氢体分子中夺取氢原 置，光照5min后，加入适量单体丙烯酸丁酯，继续光 子，使之成为活性 自由基，引发聚合反应。淀粉分子 照反应一定时间。减压蒸出大部分溶剂，剩余溶液 收稿 日期 ：2014—12—28 基金项 目：河南省科技厅重点科技攻关计