[发明专利]交联型BA/AA/AM‑g‑黄原酸酯化氰乙基木薯淀粉的制备方法

说明书

技术领域

本发明属精细化工领域，特别涉及一种交联型BA/AA/AM-g-黄原酸酯化氰乙基木薯淀粉的制备方法

背景技术

复合变性淀粉是变性淀粉中的一种，是在淀粉分子上同时接上两种或两种以上反应基团的淀粉，得到的变性淀粉兼有两种或多种单一变性淀粉的优良性质。在淀粉的双重改性中，酯化-接枝改性是一种较常见的改性方式。如对玉米淀粉进行马来酸酐酯化，再与丙烯酸乙酯进行接枝共聚反应，所得到的改性淀粉可制备淀粉浆料。也有研究将淀粉与烯基琥珀酸酐先进行酯化反应，再将得到的烯基琥珀酸酐淀粉酯与丙烯酸单体进行接枝共聚反应，在水相中合成丙烯酸接枝酯化淀粉。其它复合变性工艺方面的品种尚有交联-接枝改性淀粉衍生物、接枝-氧化-酯化淀粉类功能材料等，这些复合改性淀粉可应用于造纸、纺织、食品、精细化工等各种领域，但大部分复合改性淀粉为双重改性或三重改性，其性能与应用效果仍有一定局限性。如一些用作重金属离子吸附剂的复合改性淀粉，国外已开发的有DMAEM淀粉、N-乙烯基咪唑-g-羧甲基淀粉等，虽然对某种重金属离子均具有一定的吸附性，但对金属离子的去除率还是不够理想。因此增加淀粉的功能基团，设计合成功能性多重改性淀粉衍生物，具有重要意义。

本发明以氰乙基木薯淀粉为基础，与二硫化碳进行黄原酸酯化反应得到酯化氰乙基木薯淀粉；然后在引发剂过硫酸铵/亚硫酸氢钠作用下，将丙烯酸丁酯(BA)、丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)、N,N′-亚甲基双丙烯酰胺混合单体按照工艺要求加入体系，经接枝共聚反应合成接枝共聚产物交联型BA/AA/AM-g-黄原酸酯化氰乙基木薯淀粉。本发明所得产物相较于一般的复合改性淀粉在吸附重金属离子、精细化工、功能材料等方面具有较高的应用价值。

发明内容

本发明的目的是为了增强淀粉的改性程度，提高复合变性淀粉的性能与应用范围，提供一种交联型BA/AA/AM-g-黄原酸酯化氰乙基木薯淀粉的制备方法。

本发明的具体步骤为：

(1)将5～10g木薯淀粉置于60℃真空干燥箱中干燥24小时至恒重，得干基木薯淀粉。

(2)取4～8g步骤(1)所得干基木薯淀粉于250mL四口烧瓶中，加入10～20mL蒸馏水，并将四口烧瓶置于40～50℃的恒温水浴锅中加热搅拌配成均匀的淀粉乳液。

(3)分别称取0.02～0.03g氢氧化钠及0.2～0.4g无水硫酸钠溶于5～8mL蒸馏水中，在搅拌下15～20分钟内加入步骤(2)所得淀粉乳液中，搅拌活化30分钟，然后加入1～2mL分析纯丙烯腈，继续反应4～6小时。

(4)将步骤(3)所得物料用10～15mL质量分数为95％乙醇洗涤2～3次，再用10～15mL分析纯无水乙醇洗涤2～3次，抽滤得滤饼。

(5)将步骤(4)所得滤饼放入表面皿中，置于60℃烘箱中干燥12小时至恒重，得氰乙基木薯淀粉。

(6)取4～5g步骤(5)所得的氰乙基木薯淀粉于另一四口烧瓶中，加入10～15mL蒸馏水配制成氰乙基木薯淀粉溶液。

(7)取1～1.2mL质量分数为10％氢氧化钠溶液加入步骤(6)溶液中，搅拌下活化20～30分钟。

(8)将1～2mL二硫化碳快速加入步骤(7)反应体系中，控制温度30～45℃，搅拌下进行酯化反应2小时。

(9)取0.5～0.7g硫酸镁、9～10mL蒸馏水，溶于50mL小烧杯中，然后倒入步骤(8)物料中增加产品的稳定性，继续反应10分钟，得到酯化氰乙基木薯淀粉溶液。

(10)称量0.12～0.16g过硫酸铵和0.20～0.35g亚硫酸氢钠于50mL烧杯中，加入5～10mL蒸馏水搅拌均匀得引发剂溶液。

(11)将步骤(9)所得物料升温至50℃，并移取1～2mL步骤(10)所得引发剂溶液，搅拌10～20分钟。

(12)分别称取1.5～2g分析纯丙烯酸、1～1.5g分析纯丙烯酸丁酯和0.5～1.5g丙烯酰胺单体于50mL小烧杯中，加入5～10mL分析纯丙酮，搅拌混合均匀得单体混合液，倒入100mL恒压滴液漏斗内备用；再将步骤(11)中剩余的引发剂溶液倒入另一100mL恒压滴液漏斗内备用。

(13)同时缓慢滴加步骤(12)所得单体混合液与引发剂溶液，控制滴加时间在3～4小时同步滴加完毕。

(14)滴加完毕后向步骤(13)所得物料中加入0.08～0.12g N,N′-亚甲基双丙烯酰胺，继续反应2小时，接枝反应结束。