CN109265628A - 一种交联两性淀粉的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种交联两性淀粉的制备方法,具体按照以下步骤实施:先将淀粉分散到水中,得到糊化淀粉;再向糊化淀粉中加入阳离子单体、阴离子单体,搅拌30min后,继续加入交联剂和引发剂,控制反应温度为40‑80℃,搅拌24‑48h后得到凝胶状产物;最后用去离子水对凝胶状产物进行浸泡洗涤,干燥至恒重,得到交联两性淀粉。本发明所用技术工艺简单易行,所用原料价格较低,成本较低,且本方法制备的交联两性淀粉不溶于水,故易与处理后的废水分离,有效降低了处理成本。
Description
技术领域
本发明属于淀粉改性技术领域,涉及一种交联两性淀粉的制备方法。
背景技术
两性淀粉是指既有阳离子取代基又有阴离子取代基的淀粉,与一般的阳离子或阴离子淀粉相比,两性淀粉因为在同一淀粉分子上既有阳离子基团又有阴离子基团,有着独特的电化学性质,以及阴、阳离子产生的协同作用,可同时去除废水中的阴离子和阳离子污染物,具有良好的抗酸碱能力,因而应用范围广泛,备受瞩目,但因制备工艺复杂、难度大、成本高而限制其应用。
发明内容
本发明的目的是提供一种交联两性淀粉的制备方法,解决了现有技术中存在两性淀粉制备技术工艺复杂,且制备所用阳离子化和阴离子化试剂价格较高的问题,同时,该方法制备的交联两性淀粉不仅容易与废水分离,且对染料具有良好的吸附性能。
本发明所采用的技术方案是,一种交联两性淀粉的制备方法,具体按照
以下步骤实施:
步骤1、搅拌条件下将淀粉分散到水中,得到糊化淀粉;
步骤2、向糊化淀粉中加入阳离子单体和阴离子单体,搅拌30min后,得到混合物A;
步骤3、向混合物A中加入交联剂,待交联剂混合均匀后再加入引发剂,控制反应温度为40-80℃,搅拌24-48h后得到凝胶状产物;
步骤4、用去离子水对凝胶状产物浸泡洗涤5-10次,干燥至恒重,得到交联两性淀粉。
步骤1中淀粉与水的质量比为0.05-0.1:1。
步骤1中搅拌分散的温度为70-90℃,搅拌分散时间为0.5-2h。
步骤2中阳离子单体与水的质量比和阴离子单体与水的质量比均为0.01-0.05:1。
步骤3中交联剂与水的质量比为0.001-0.004:1,引发剂与水的质量比为0.001-0.005:1。
淀粉为马铃薯淀粉、玉米淀粉、红薯淀粉、木薯淀粉、小麦淀粉、绿豆淀粉中的任一种。
阳离子单体为甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、二甲基二烯丙基氯化铵中的任一种。
阴离子单体为丙烯酸钠、丙烯酸钾、丙烯酸中的任一种。
交联剂为N,N-亚甲基双丙烯酰胺、二乙烯基苯中的任一种。
引发剂为过硫酸钾、过硫酸铵、过氧化氢中的任一种。
本发明的有益效果是,一种交联两性淀粉的制备方法,先制备糊化淀粉,然后再与阴离子单体和阳离子单体进行接枝共聚和交联,可得到交联两性淀粉,本发明所采用的工艺简单易行,所用原料价格较低,成本较低,同时,本发明的方法制备的交联两性淀粉不溶于水,易与处理后的废水分离,有效降低处理成本。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明。
一种交联两性淀粉的制备方法,具体按照以下步骤实施:
步骤1、按淀粉与水的质量比为0.05-0.1:1的比例分别称取淀粉和水,将淀粉分散到水中,70-90℃下搅拌分散0.5-2h,得到糊化淀粉,其中,淀粉为马铃薯淀粉、玉米淀粉、红薯淀粉、木薯淀粉、小麦淀粉、绿豆淀粉中的任一种;
步骤2、向糊化淀粉中加入阳离子单体和阴离子单体,搅拌30min后,得到混合物A,其中,阳离子单体与水的质量比和阴离子单体与水的质量比均为0.01-0.05:1;阳离子单体为甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、二甲基二烯丙基氯化铵中的任一种;阴离子单体为丙烯酸钠、丙烯酸钾、丙烯酸中的任一种;
步骤3、向混合物A中加入交联剂,待交联剂混合均匀后再加入引发剂,控制反应温度为40-80℃,搅拌24-48h后得到凝胶状产物,其中,交联剂与水的质量比为0.001-0.004:1,引发剂与水的质量比为0.001-0.005:1;交联剂为N,N-亚甲基双丙烯酰胺、二乙烯基苯中的任一种;引发剂为过硫酸钾、过硫酸铵、过氧化氢中的任一种;
步骤4、用去离子水对凝胶状产物浸泡洗涤5-10次,干燥至恒重,得到交联两性淀粉。
实施例1
一种交联两性淀粉的制备方法,具体按照以下步骤实施:
步骤1、向100g水中加入5g马铃薯淀粉,在90℃搅拌分散0.5h,得到糊化淀粉;
步骤2、向糊化淀粉中加入1g甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵和1g丙烯酸钠,搅拌30min后,得到混合物A;
步骤3、向混合物A中加入0.1gN,N-亚甲基双丙烯酰胺,待混合均匀后加入0.1g过硫酸钾,在40℃搅拌反应48h,得到凝胶状产物;
步骤4、用去离子水对凝胶状产物浸泡洗涤5次,干燥至恒重,得到交联两性淀粉。
实施例2
一种交联两性淀粉的制备方法,具体按照以下步骤实施:
步骤1、按向100g水中加入10g玉米淀粉,在70℃搅拌分散2h,得到糊化淀粉;
步骤2、向糊化淀粉中加入5g丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵和5g丙烯酸钾,搅拌30min,得到混合物A;
步骤3、向混合物A中加入0.4g二乙烯基苯,待混合均匀后加入0.5g过硫酸铵,在80℃搅拌反应24h,得到凝胶状产物;
步骤4、用去离子水对凝胶状产物浸泡洗涤10次,干燥至恒重,得到交联两性淀粉。
实施例3
一种交联两性淀粉的制备方法,具体按照以下步骤实施:
步骤1、向100g水中加入7g红薯淀粉,在80℃搅拌分散1h,得到糊化淀粉;
步骤2、向糊化淀粉中加入5g二甲基二烯丙基氯化铵和5g丙烯酸钠,搅拌30min,得到混合物A;
步骤3、向混合物A中加入0.3g二乙烯基苯,待混合均匀后加入0.3g过氧化氢,在70℃搅拌反应30h,得到凝胶状产物;
步骤4、用去离子水对凝胶状产物浸泡洗涤7次,干燥至恒重,得到交联两性淀粉。
实施例4
一种交联两性淀粉的制备方法,具体按照以下步骤实施:
步骤1、向100g水中加入5g木薯淀粉,在90℃搅拌分散0.5h,得到糊化淀粉;
步骤2、向糊化淀粉中加入3g二甲基二烯丙基氯化铵和1g丙烯酸,搅拌30min,得到混合物A;
步骤3、向混合物A中加入0.2gN,N-亚甲基双丙烯酰胺,待混合均匀后加入0.5g过氧化氢,在40℃搅拌反应48h,得到凝胶状产物;
步骤4、用去离子水对凝胶状产物浸泡洗涤5次,干燥至恒重,得到交联两性淀粉。
实施例5
一种交联两性淀粉的制备方法,具体按照以下步骤实施:
步骤1、向100g水中加入10g小麦淀粉,在80℃搅拌分散1.5h,得到糊化淀粉;
步骤2、向糊化淀粉中加入1g甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵和3g丙烯酸钾,搅拌30min,得到混合物A;
步骤3、向混合物A中加入0.1gN,N-亚甲基双丙烯酰胺,待混合均匀后加入0.2g过硫酸钾,在60℃搅拌反应36h,得到凝胶状产物;
步骤4、用去离子水对凝胶状产物浸泡洗涤8次,干燥至恒重,得到交联两性淀粉。
实施例6
一种交联两性淀粉的制备方法,具体按照以下步骤实施:
步骤1、向100g水中加入6g绿豆淀粉,在70℃搅拌分散2h,得到糊化淀粉;
步骤2、向糊化淀粉中加入2g丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵和4g丙烯酸,搅拌30min,得到混合物A;
步骤3、向混合物A中加入0.3g二乙烯基苯,搅拌均匀后加入0.5g过硫酸铵,在80℃搅拌反应24h,得到凝胶状产物;
步骤4、用去离子水对凝胶状产物浸泡洗涤10次,干燥至恒重,得到交联两性淀粉。
选用上述实施例1制备的交联两性淀粉作为吸附材料,对结晶紫、酸性红18、分散红3B三种有机物的水溶液进行吸附试验,计算出吸附率。试验结果列于下表中。
表1 实施例1中制备的交联两性淀粉与普通淀粉对染料的吸附性能对比
由上表可以看出,交联两性淀粉对阳离子型染料结晶紫、阴离子型染料酸性红18和非离子型染料分散红3B都具有良好的吸附能力,而且比单纯淀粉的吸附能力有显著提高。
Claims (10)
1.一种交联两性淀粉的制备方法,其特征在于,具体按照以下步骤实施:
步骤1、搅拌条件下将淀粉分散到水中,得到糊化淀粉;
步骤2、向糊化淀粉中加入阳离子单体和阴离子单体,搅拌30min后,得到混合物A;
步骤3、向混合物A中加入交联剂,待交联剂混合均匀后再加入引发剂,控制反应温度为40-80℃,搅拌24-48h后得到凝胶状产物;
步骤4、用去离子水对凝胶状产物浸泡洗涤5-10次,干燥至恒重,得到交联两性淀粉。
2.根据权利要求1所述的一种交联两性淀粉的制备方法,其特征在于,所述步骤1中淀粉与水的质量比为0.05-0.1:1。
3.根据权利要求2所述的一种交联两性淀粉的制备方法,其特征在于,所述步骤1中搅拌分散的温度为70-90℃,搅拌分散时间为0.5-2h。
4.根据权利要求1所述的一种交联两性淀粉的制备方法,其特征在于,所述步骤2中阳离子单体与水的质量比和阴离子单体与水的质量比均为0.01-0.05:1。
5.根据权利要求1所述的一种交联两性淀粉的制备方法,其特征在于,所述步骤3中交联剂与水的质量比为0.001-0.004:1,引发剂与水的质量比为0.001-0.005:1。
6.根据权利要求1所述的一种交联两性淀粉的制备方法,其特征在于,所述淀粉为马铃薯淀粉、玉米淀粉、红薯淀粉、木薯淀粉、小麦淀粉、绿豆淀粉中的任一种。
7.根据权利要求1所述的一种交联两性淀粉的制备方法,其特征在于,所述阳离子单体为甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、二甲基二烯丙基氯化铵中的任一种。
8.根据权利要求1所述的一种交联两性淀粉的制备方法,其特征在于,所述阴离子单体为丙烯酸钠、丙烯酸钾、丙烯酸中的任一种。
9.根据权利要求1所述的一种交联两性淀粉的制备方法,其特征在于,所述交联剂为N,N-亚甲基双丙烯酰胺、二乙烯基苯中的任一种。
10.根据权利要求1所述的一种交联两性淀粉的制备方法,其特征在于,所述引发剂为过硫酸钾、过硫酸铵、过氧化氢中的任一种。
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