焦磷酸锰引发丙烯酸_丙烯酰胺_淀粉接枝共聚反应研究_唐星华

收稿日期:2001-01-03第一作者:唐星华,男,1962年生,副教授,研究方向:环境友好化学。文章编号:1001-4926(2001)01-0049-03焦磷酸锰引发丙烯酸———丙烯酰胺———淀粉接枝共聚反应研究唐星华李静(南昌航空工业学院环境与化学工程系江西南昌330034)摘要以〔Mn(H2P2O7)3〕3-作为引发剂,引发丙烯酸、丙烯酰胺与淀粉接枝共聚反应,研究了引发剂浓度、单体浓度配比、反应时间、反应温度等因素对接枝共聚反应的影响,结果表明:引发剂浓度为2.7×10-3mol/L,单体浓度配比(丙烯酸:丙烯酰胺)为1∶1,反应温度为50℃左右,反应时间为5h时,接枝效率较高。关键词丙烯酸丙烯酰胺淀粉接枝共聚反应中图分类号TQ316.2文献标识号:A前言淀粉是一种天然高分子化合物,它能与许多烯烃类单体接枝共聚,得到一些具有特殊性能的接枝共聚化合物。淀粉接枝共聚反应在选择不同的单体和引发剂方面研究得较多,所用烯烃单体主要有丙烯酸(酯)、丙烯酰胺、丙烯腈及其单体的混合物,混合单体的使用可以改善产物的性能。在选用催化剂方面,有铈离子(Ce4+)〔1〕,Fe2+—H2O2,K2S2O8〔2〕,KMnO4〔3〕,锰离子(Mn3+)〔4〕以及一些过渡金属与硫脲或乙酰丙酮等试剂的配合物。我们曾报道了用铬酸引发淀粉接枝丙酸的反应〔5〕。有报道以硝酸铈〔6〕、过硫酸铵为引发剂可以引发淀粉丙烯酸、丙烯酰胺与淀汾接枝共聚反应。以焦磷酸锰为引发剂,引发烯烃单体,如丙烯腈、丙烯酰胺、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯与淀粉的接枝共聚反应,接枝率较高,但未见焦磷酸锰为引发剂引发丙烯酸、丙烯酰胺与淀粉接枝共聚反应报道,本文进行了这方面的工作。1实验部分1.1主要原料可溶性淀粉北京奥博生物技术责任有限公司丙烯酰胺(化学纯)湖北大学化工厂丙烯酸(分析纯)上海化学试剂厂焦磷酸纳(分析纯)上海爱建试剂厂高锰酸钾(优级纯)上海试剂总厂硫酸锰(分析纯)上海试剂二厂1.2引发剂的制备焦磷酸锰络阴离子〔Mn(H2P2O7)3〕3-的生成反应4Mn2++MnO-+8H+=5Mn3++4H2OMn3++3P2O4-7+6H+=〔Mn(H2P2O7)3〕3-按上述反应式的摩尔比,取一定量的MnSO4·H2O和KMnO4分别溶于水中,再配制一定浓度的Na4P2O7溶液,将MnSO4溶液移入Na4P2O7溶液中(保持P2O4-7过量),调节pH=6,然后边搅拌边滴加KMnO4,调节pH=1.7左右,得到一定浓度的〔Mn(H2P2O7)3〕3-溶液。1.3接枝共聚反应1.3.1淀粉的糊化、冷却将一定量的淀粉和蒸馏水置于250ml三口烧瓶中,装上冷凝管、搅拌器、导气管和温度计,先通氮气数分钟,以赶去三口烧瓶中的氧气,在氮气保护下加热搅拌,使淀粉糊化30分钟,温度控制在70℃,糊化完毕,冷却至聚合温度,以便进行接枝共聚反应。1.3.2接枝共聚在上述条件下,加入引发剂、混合单体,通入氮气,恒温搅拌,反应达规定时间后,加入阻聚剂阻止反应。1.3.3粗产物分离纯化2001年3月第15卷第1期南昌航空工业学院学报JournalofNanchangInstituteofAeronauticalTechnologyMarch.2001Vol.15No.1收稿日期:2001-01-03第一作者:唐星华,男,1962年生,副教授,研究方向:环境友好化学。文章编号:1001-4926(2001)01-0049-03焦磷酸锰引发丙烯酸———丙烯酰胺———淀粉接枝共聚反应研究唐星华李静(南昌航空工业学院环境与化学工程系江西南昌330034)摘要以〔Mn(H2P2O7)3〕3-作为引发剂,引发丙烯酸、丙烯酰胺与淀粉接枝共聚反应,研究了引发剂浓度、单体浓度配比、反应时间、反应温度等因素对接枝共聚反应的影响,结果表明:引发剂浓度为2.7×10-3mol/L,单体浓度配比(丙烯酸:丙烯酰胺)为1∶1,反应温度为50℃左右,反应时间为5h时,接枝效率较高。关键词丙烯酸丙烯酰胺淀粉接枝共聚反应中图分类号TQ316.2文献标识号:A前言淀粉是一种天然高分子化合物,它能与许多烯烃类单体接枝共聚,得到一些具有特殊性能的接枝共聚化合物。淀粉接枝共聚反应在选择不同的单体和引发剂方面研究得较多,所用烯烃单体主要有丙烯酸(酯)、丙烯酰胺、丙烯腈及其单体的混合物,混合单体的使用可以改善产物的性能。在选用催化剂方面,有铈离子(Ce4+)〔1〕,Fe2+—H2O2,K2S2O8〔2〕,KMnO4〔3〕,锰离子(Mn3+)〔4〕以及一些过渡金属与硫脲或乙酰丙酮等试剂的配合物。我们曾报道了用铬酸引发淀粉接枝丙酸的反应〔5〕。有报道以硝酸铈〔6〕、过硫酸铵为引发剂可以引发淀粉丙烯酸、丙烯酰胺与淀汾接枝共聚反应。以焦磷酸锰为引发剂,引发烯烃单体,如丙