交联酯化淀粉的微波合成及多糖溶液的酯化、接枝共聚

作     者：杨霞 

作者单位：华中科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：杨济活

授予年度：2011年

学科分类：0832[工学-食品科学与工程（可授工学、农学学位）] 08[工学] 083202[工学-粮食、油脂及植物蛋白工程] 

主      题：淀粉 微波 酯化 多糖溶液 接枝共聚 

摘      要：淀粉是一种天然高分子化合物,特点是廉价易得、易于生物降解和对环境无污染,因此日益成为人们重视的原材料。生物质是地球上最广泛存在的物质,也是可再生能源家族中重要的一员,生物质液化产物--多糖溶液,是生产与环境友好化学工业产品的重要原料。本论文分别以淀粉、多糖溶液为原料,研究在微波条件下淀粉与顺丁烯二酸酐的酯化反应,多糖溶液分别与草酸的酯化反应和与丙烯酸类单体的接枝共聚。 本文首先以淀粉及顺丁烯二酸酐为原料,在微波的作用下合成了顺丁烯二酸淀粉酯。重点研究了在微波条件下影响淀粉与顺酐反应的各种因素,通过酸碱中和滴定法分析各种因素中淀粉与顺酐反应的酯化率,筛选出了淀粉与顺酐反应的最佳反应条件:在微波功率110 W下,淀粉10 g,顺酐4 g,微波反应6次,每次反应为2 min,酯化度为29.73%;再通过淀粉首先与环氧氯丙烷交联,以交联产物的沉降积为依据筛选出淀粉与环氧氯丙烷的最佳反应条件:5 g淀粉与0.15 mL环氧氯丙烷反应时间为5 h时,交联度达到最大;再以交联淀粉为原料与顺酐反应,在上述微波反应的条件下,以酯化度为依据确定了此次微波反应的最佳条件:在微波功率110 W下,交联淀粉10 g,顺酐4 g,反应2次,每次反应6 min,酯化度为22.03%。并通过红外光谱对产物结构进行了分析与表征。 其次,以多糖溶液和草酸为原料,在反应温度为85℃的条件下,30 g多糖溶液分别与1.00 mL、3.00 mL、5.00 mL、7.00 mL、9.00 mL质量分数为20%的草酸溶液反应,通过涂片、红外光谱图中峰的强度判断在上述反应体积下,草酸已经过量;并通过红外光谱和碳谱对原料及产物进行结构上的分析与表征。 最后,研究了多糖溶液与丙烯酸类单体的接枝共聚,丙烯酸类单体是由丙烯酸、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸异辛酯按一定的体积配成的溶液,以产物耐水性为依据,得出了最佳反应量:30 g多糖溶液与5 mL单体反应。并通过红外光谱对接枝共聚产物进行了结构上的分析与表征。