蔗糖酯基大分子衍生物的合成與性能研究.pdf

1、煤、石油和天然氣是現(xiàn)代合成高分子材料的主要來源，隨著化石類資源的日趨枯竭，以及人類對環(huán)境保護的重視，迫使人們將目光轉向利用天然的生物質原料來代替化石類原料。蔗糖是一種源于植物多糖的天然生物質，來源充沛，其大分子衍生物在食品、日用化工、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥等行業(yè)有著廣泛的應用前景，是一種極具市場開發(fā)潛力的精細化工產(chǎn)品，開展蔗糖基大分子衍生物的合成與性能研究具有重要理論和應用價值。
　　論文工作，首先將甲基丙烯酸酰氯化，再與蔗糖反應，合成出甲基

2、丙烯酸蔗糖酯（MASE）；利用MASE和甲基丙烯酸共聚，得到甲基丙烯酸蔗糖酯基大分子衍生物；將 MASE與甲基丙烯酸、烯丙基磺酸鈉和烯丙基聚乙二醇等單體進行共聚，合成出了蔗糖酯基改性的新型聚羧酸減水劑。利用紅外光譜儀（FT-IR）、氣相色譜-質譜聯(lián)用儀（GC-MS）、X射線衍射儀（XRD）、核磁共振儀（NMR）等現(xiàn)代分析手段對合成的蔗糖酯基大分子衍生物的結構與性能進行研究。具體研究內(nèi)容為：
　　1）甲基丙烯酸蔗糖酯的合成研究：將自

3、制的甲基丙烯酰氯與蔗糖發(fā)生親核取代反應，得到甲基丙烯酸蔗糖酯。采用FT-IR和1H NMR分析，確定了MASE的合成。通過GC-MS分析發(fā)現(xiàn)蔗糖伯羥基反應活性大小，一個伯羥基先參與反應，另外兩個伯羥基接著參與反應。通過改變反應時間、反應溫度及單體摩爾投料比，確定了甲基丙烯酸蔗糖單酯的最優(yōu)合成條件。
　　2）MASE與甲基丙烯酸共聚反應研究：MASE和甲基丙烯酸通過自由基反應，得到甲基丙烯酸與MASE的共聚物。采用FT-IR、13C

4、 NMR對其進行表征，結果顯示MASE與甲基丙烯酸成功發(fā)生反應。通過粘度法，分析了不同反應條件下共聚物的特性粘度大小。同時測量了不同濃度的共聚物溶液對玻璃、聚四氟乙烯及聚乙烯表面的接觸角大小，以及反應時間對共聚物接觸角的影響。
　　3）蔗糖酯基改性聚羧酸減水劑的合成與性能研究：以丙烯酸、甲基丙烯酸、烯丙基磺酸鈉、MASE及烯丙基聚乙二醇為原料，通過自由基共聚反應得到含蔗糖基的聚羧酸減水劑。用FT-IR對其進行表征，通過正交實驗，確

5、定了對該反應影響較大的反應因素。同時研究了引發(fā)劑用量、反應時間、蔗糖酯摻量等對減水劑性能的影響。確定了合成蔗糖基聚羧酸減水劑的最佳反應條件。采用特性粘度分析，研究了減水劑分子量對水泥凈漿流動度的影響；zeta電位分析表明蔗糖的引入對水泥粒子具有分散穩(wěn)定作用；抗折、抗壓強度測試及水泥凈漿孔隙率分析表明，減水劑的摻加，改變了水泥微孔分布，提高了水泥凈漿試塊抗折抗壓強度。水泥水化產(chǎn)物XRD衍射分析及水泥水化熱曲線分析表明減水劑的摻加對水泥的初