淀粉等離子體接枝丙烯酸的處理效果表征.pdf

1、淀粉接枝聚丙烯酸作為經(jīng)紗上漿的漿料，既保有了淀粉的資源豐富、生產(chǎn)成本低、環(huán)境兼容性好等優(yōu)點(diǎn)，又避免了淀粉漿料的粘度不穩(wěn)定，成膜性差和對疏水性纖維粘附力不夠等缺點(diǎn)。 本論文根據(jù)等離子體處理后出現(xiàn)的過氧自由基可進(jìn)行接枝反應(yīng)，將淀粉與丙烯酸接枝共聚。通過淀粉接枝聚合丙烯酸的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)地研究了等離子體處理中的放電時(shí)間、放電功率、氣體壓強(qiáng)和在空氣中放置時(shí)間對接枝共聚效果的影響。由實(shí)驗(yàn)可知，等離子體處理淀粉接枝聚合丙烯酸的接枝率、單體轉(zhuǎn)化率和

2、接枝效率都較其它方式引發(fā)導(dǎo)致淀粉接枝聚合所得到的產(chǎn)率低。在正交實(shí)驗(yàn)接枝聚合反應(yīng)中，用各接枝效果指標(biāo)加權(quán)得到的綜合指標(biāo)(接枝率0.6、單體轉(zhuǎn)化率0.3、接枝效率0.1)作為衡量指標(biāo)，通過極差分析可知等離子體處理對接枝效果的影響因素按由強(qiáng)到弱依次為在空氣中放置時(shí)間、放電時(shí)間、放電功率、氣體壓強(qiáng)。對正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行直觀分析，可得最佳處理?xiàng)l件為：放電時(shí)間3min，放電功率180w，放電時(shí)的氣體壓強(qiáng)50Pa，在空氣中放置時(shí)間10min。以最佳處理

3、條件進(jìn)行試驗(yàn)，得到的綜合指標(biāo)為9.63％，接枝率為7.06％，單體轉(zhuǎn)化率5.36％，接枝效率是37.85％。 在表征接枝效果的各個(gè)指標(biāo)中接枝率是描述接枝淀粉本質(zhì)結(jié)構(gòu)的，它的變化會(huì)影響接枝淀粉漿料的漿紗效果的變化，所以本文討論了影響接枝率的測量和計(jì)算的因素。通過顯微觀察和紅外光譜分析發(fā)現(xiàn)在淀粉接枝產(chǎn)物中總會(huì)出現(xiàn)淀粉與大塊的均聚物粘附的現(xiàn)象，這種大塊聚合物會(huì)使計(jì)算得到的接枝率高于實(shí)際的接枝率。此外，為更準(zhǔn)確的計(jì)算接枝率，提出了制作接

4、枝淀粉時(shí)不應(yīng)在接枝粗產(chǎn)品中加入NaOH溶液的建議。 使用淀粉膜等離子體處理后接枝聚合丙烯酸，其均聚物附在膜的表面易去除，這使得接枝聚合物質(zhì)量的計(jì)算更為準(zhǔn)確；淀粉膜的表面積是明確的，這使得可以研究等離子體處理?xiàng)l件與單位面積上淀粉接枝效果的關(guān)系。 使用淀粉膜進(jìn)行試驗(yàn)，以單位面積上聚丙烯酸的接枝質(zhì)量(g/m2)為指標(biāo)，討論了以上等離子體處理的四個(gè)因素(等離子體放電時(shí)間、放電功率、氣體壓強(qiáng)和在空氣中放置時(shí)間)分別對淀粉接枝聚丙烯

5、酸的影響。得出放電時(shí)間短時(shí)，隨著放電功率的增加接枝效果增加；但是當(dāng)放電時(shí)間較長時(shí)，隨著放電功率的增加，接枝效果先增加后減少；當(dāng)氣體壓強(qiáng)和放電時(shí)間增加時(shí)接枝效果先增加后減少；而當(dāng)放電時(shí)間和放電功率都較高時(shí)，接枝效果出現(xiàn)明顯突兀的增加，而相應(yīng)等離子體條件下處理淀粉接枝聚合丙烯酸的接枝率卻沒有這樣的情況出現(xiàn)。通過紅外圖譜和掃描電鏡的表征，證明了淀粉膜等離子體處理后在丙烯酸溶液中可得到淀粉—聚丙烯酸接枝共聚物。但是紅外圖譜并不能對接枝效果進(jìn)行定

6、量的分析。 最后提出了，淀粉膜等離子體處理接枝聚合實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)選擇同一塊淀粉膜較近處的樣品進(jìn)行試驗(yàn)。試驗(yàn)后對單位面積上聚丙烯酸的接枝質(zhì)量(g/m2)進(jìn)行計(jì)算時(shí)，計(jì)算面積應(yīng)參照紅外光譜圖的分析情況而定。 通過比較淀粉和淀粉膜等離子體接枝處理后的接枝率與單位面積上聚丙烯酸的接枝質(zhì)量，得出高放電時(shí)間和放電功率時(shí)，淀粉膜與淀粉等離子體處理后的接枝效果不一致。但是，其他情況下，隨著等離子體處理?xiàng)l件的變化，此兩者的變化趨勢一致，可以使