1339.棉籽蛋白接枝丙烯酸高吸水性树脂合成与性能研究 毕业论文.doc
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1、毕 业 论 文棉籽蛋白接枝丙烯酸高吸水性树脂合成与性能研究姓 名 院(系) 化学化工学院专业班级 学 号 指导教师 职 称 论文答辩日期 32摘 要高吸水性树脂是一类新型的功能性高分子材料,具有优异的性能和广泛的用途。由于其独特的吸水、保水性能,在农林园艺、医药卫生用品、食品加工、沙漠治理等方面获得广泛的应用。本文利用棉籽蛋白接枝丙烯酸合成了一种新型的蛋白质高吸水树脂,并研究了其吸水性能。实验以丙烯酸(AA)、氢氧化钠和棉籽蛋白为原料,N,N-亚甲基双丙烯酸胺(NMBA)为交联剂,过硫酸钾(KBA)和无水亚硫酸钠为引发剂,采用水溶液聚合法合成共聚物高吸水性树脂。采用L16(45)正交表进行试验
2、,得到最优的工艺条件为:温度为70、棉籽蛋白为丙烯酸单体用量的4.5%、交联剂的用量为单体用量的0.05%、引发剂用量为单体总量的0.8%、丙烯酸中和度为90%,在此条件下合成得到的高吸水性树脂的最大吸水倍数可达842.9g/g。通过单因素实验研究了棉籽蛋白与单体配比、反应温度、交联剂用量、引发剂用量、丙烯酸中和度等因素对吸水树脂吸水性能和各种盐类水溶液中的吸液能力的影响。关键词:高吸水树脂 合成 棉籽蛋白 丙烯酸目 录1前言11.1高吸水性树脂简介11.1.1高吸水树脂的分类11.1.2高吸水树脂的吸水机理21.1.3高吸水树脂的制备21.1.4高吸水性树脂的性能31.1.5高吸水树脂的应用
3、41.1.6高吸水树脂的发展前景51.2 棉籽蛋白的简介51.2.1 棉籽的成份以及棉籽蛋白的营养特性61.2.2 影响棉籽蛋白品质的成分61.2.3 开发棉籽蛋白的意义61.2.4 棉籽蛋白的应用前景71.3蛋白类接枝高吸水树脂研究91.4 实验研究的目的和内容101.5 小结102 棉籽分离蛋白的制备与测定112.1 棉籽分离蛋白溶液的制备112.1.1 实验仪器与药品112.1.2 实验方法112.2 棉籽分离蛋白溶液的测定112.2.1 原理112.2.2 实验仪器与药品122.2.3 实验方法122.2.4 实验结果142.3 工作曲线的绘制142.3.1 实验仪器与药品142.3.
4、2 实验方法142.3.3 结果与分析143棉籽蛋白接枝丙烯酸高吸水树脂的合成163.1 实验部分163.1.1实验仪器与药品163.1.2 实验方法163.1.3 吸水性能测试163.2 结果与讨论173.2.1交联剂用量的影响183.2.2 温度的影响183.2.3 丙烯酸与棉籽蛋白配比的影响183.2.4 中和度的影响183.2.5 引发剂用量的影响193.2.6 正交试验结果的极差分析193.3 小结194 聚合反应条件对树脂吸水率的影响204.1 实验部分204.1.1实验仪器与药品204.1.2 实验方法204.1.3 吸水性能测试204.2 结果与讨论214.2.1 棉籽蛋白与丙
5、烯酸的配比对吸水树脂吸水率的影响214.2.2 交联剂用量对吸水树脂吸水率的影响214.2.3 温度对吸水树脂吸水率的影响224.3 小结235 高吸水树脂性能研究245.1 实验部分245.1.1实验药品245.1.2 实验方法245.2 结果与讨论245.2.1 不同pH值溶液的吸液性能245.2.2 不同浓度氯化钠溶液的吸液性能255.3 小结266 结论27参 考 文 献28致 谢311前言1.1高吸水性树脂简介高吸水性树脂15是一种新型的功能高分子材料,也是近年来国内外广泛研究的精细化工产品。它是一种含有强亲水性基团,并具有一定交联度的高分子材料。它不溶于水,也不溶于有机溶剂,但与水
6、接触后,在短时间内溶胀,可吸收自身重量数百甚至数千倍的水或者数十倍的盐水,而且吸水后,具有良好的保水能力,施加压力也不易脱水,当环境相对湿度降低时,又可以将水分缓慢释放出来,因此,它又被称为保水剂。由于其独特的吸水和保水性能,高吸水树脂在抗旱、农林园艺、控制水土流失和土地荒漠化中显示出广阔的应用前景,也被广泛应用于医疗卫生、建筑、石油化工、化妆品等方面,并愈来愈受到人们的关注。1.1.1高吸水树脂的分类根据原料的不同,高吸水性树脂主要分为人工合成、淀粉和纤维素三大系列34。合成树脂类包括五大体系:聚丙烯酸系、聚丙烯腈系、改性聚乙烯醇、聚丙烯酰胺体系及非离子型聚合物体系。尤其是聚丙烯酸盐是当前的
7、主流产品,它具有优良的吸水保水能力,其原料来源丰富、价格低廉、工艺简单、能够长期储存、防腐防变等特点,因而成为高吸水性树脂产品中占绝对优势的品种,其缺点是难于降解。淀粉系高吸水性材料,主要是指以淀粉为骨架,通过与其他单体接枝共聚形成的一类高分子材料。由于淀粉骨架具有生物降解性,酶易于穿透到聚合物分子发生微生物的同化作用,使聚合物分子链发生断裂,相对分子质量变小,有利于自然分解。淀粉系高吸水性树脂除具有一般高吸水性树脂的吸水容量大、吸水速度快及保水能力强等优点外,还因其原料可再生,来源广泛,种类多、产量大,价格低廉,易采用物理的、化学的、生物(酶)的方法使之与其他物质发生化学反应获得结构与性能各
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