[科普中國]-接枝淀粉

基本簡介

接枝共聚物不僅具有兩種均聚物所具備的綜合性能，還常常具備它們所沒有的特殊性能，在性質(zhì)上不是兩種均聚物的簡單加和，有時甚至會出現(xiàn)新的變化。接枝對主鏈聚合物和支鏈聚合物性能的影響不同。一般情況下，對一條支鏈來說，僅在其端部參與接枝點的形成，接枝對支鏈聚合物的性質(zhì)通常不會有很大的影響。而主鏈上總是有多個位置參與接枝點的形成，尤其在高接枝密度時，接枝點大量占有了主鏈上的位置，會使主鏈性質(zhì)發(fā)生顯著改變。

因此，在紡織、造紙、油田化學品、降解地膜、高分子絮凝劑、吸水材料、塑料等方面的實際應用中具有優(yōu)異的性能。

相關(guān)特點改善淀粉漿料的黏附性當兩個或兩個以上的不同物體接觸時發(fā)生相互結(jié)合的能力，這種能力稱為黏附性。經(jīng)紗上漿就是借助黏附性，使?jié){料和纖維之間互相黏合，以增強紗線抵抗機械作用的能力。接枝支鏈可以由多種烯類單體同時或分別與淀粉進行接枝共聚而得，因而能夠根據(jù)需要，應用相似相容的原理進行合理設計，可望獲得對上漿纖維具有較強的黏附性能和適應性能。高衛(wèi)東等將接枝變性淀粉漿料的黏附性能與原淀粉以及酸解淀粉、氧化淀粉、醋酸酯淀粉、磷酸酯淀粉等非接枝變性淀粉進行了研究比較，發(fā)現(xiàn)接枝變性淀粉漿料對純棉和滌棉混紡粗紗的黏附性能遠遠優(yōu)于原淀粉及非接枝變性淀粉漿料，尤其對滌棉混紡紗的黏附性能更突出。

改善漿液凝膠現(xiàn)象淀粉大分子鏈是由葡萄糖?；貜蛦卧B接構(gòu)成，每個葡萄糖?；杏? 個羥基，由于羥基較多，增加了分子內(nèi)和分子間形成氫鍵的可能性，致使淀粉較易出現(xiàn)凝膠現(xiàn)象。接枝支鏈的引入，消耗了一部分羥基。另外，接枝支鏈使淀粉大分子排列松散，增大了大分子鏈間的距離，對分子鏈間氫鍵的重新締合具有較強的抑制作用。因此，淀粉經(jīng)接枝變性處理，可大幅度降低漿液的凝膠現(xiàn)象，增加淀粉漿液的回用性，以節(jié)約漿料、降低生產(chǎn)成本。

提高漿液混溶性接枝共聚物是由兩種不同的聚合物分子鏈分別組成骨架主鏈和接枝側(cè)鏈，因而它不同于嵌段聚合物，也不同于兩種均聚物的共混體系。在不相容的聚合物共混材料中存在著的微觀相分離現(xiàn)象導致了聚合物材料的某些性能惡化，而接枝共聚物將會從根本上改變這種狀況。

接枝共聚物的一個突出優(yōu)點是通過化學鍵把兩種聚合物的分子鏈緊密連接起來，物理混合的相分離現(xiàn)象不會出現(xiàn)。由于接枝共聚物的主鏈和支鏈是兩種不同性質(zhì)的鏈，這在結(jié)構(gòu)上與表面活性劑的兩親結(jié)構(gòu)相似。事實已表明，不少接枝共聚物具有乳化劑的功能。在不相容的低分子溶劑混合物中加入接枝共聚物后能使兩相乳化形成穩(wěn)定的乳液。不相容的高分子與低分子液體相也能借助接枝共聚物的乳化作用來進行混合。淀粉和單體聚合物的性能差別較大，兩者的相容性是一個不得不注意的問題。經(jīng)紗上漿中所用的漿液通常是混合漿液，漿液的混溶性影響漿紗的質(zhì)量。淀粉接枝共聚物能夠提高漿液的混溶性，主要是由于其具有類似“乳化”的功能，利用接枝支鏈與單體聚合物的相容性以及淀粉主鏈與淀粉等親水性物質(zhì)的相容性，使得淀粉等親水性物質(zhì)與一些疏水性物質(zhì)能夠很好的共存于同一漿液中，且能夠發(fā)揮各自的功能，從而提高漿紗質(zhì)量。因此，接枝變性淀粉由于淀粉主鏈和聚合物支鏈的存在，具有一定的乳化功能，可以改善漿液的混溶性。

應用制備高吸水樹脂天然淀粉與乙烯基類單體制得吸水性淀粉接枝共聚樹脂，這類產(chǎn)品稱之為淀粉類高吸水性樹脂，是一種新型功能高分子材料。近幾年的發(fā)展很快，相對于市場上丙烯酸類吸水樹脂，淀粉類吸水樹脂具有其自身的優(yōu)勢：原材料來源豐富，價格低廉且具有多羥基網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，其自身具有親水性卻又不易溶于水。1

制備絮凝劑天然淀粉經(jīng)化學、物理以及生物等方法改性處理后，使淀粉分子的D-吡喃葡萄糖單元變性，制得高效的改性淀粉絮凝劑。改性淀粉絮凝劑具有選擇性大，無毒無污染，可被生物降解，能循環(huán)使用等特性。2

制備可降解材料目前國內(nèi)外研究開發(fā)的可降解塑料，從原料的角度出發(fā)大致可以分為兩類：第一類，天然高分子材料類；第二類是化工合成類。由于成本等問題，一定程度上限制了化工合成類可降解塑料的發(fā)展和應用，而天然高分子類有著其自身的優(yōu)勢，如來源廣泛，低廉易得，工藝簡便，可降解性良好，故側(cè)重點開始轉(zhuǎn)變成對天然高分子類的研究，而淀粉基生物可降解塑料已成為目前應用最廣的一類生物可降解材料。

制備漿料在經(jīng)紗上漿中，天然淀粉為三大漿料之一，是一種可降解的上漿原料，但由于其自身的結(jié)構(gòu)缺陷，使之上漿效果不理想，經(jīng)由改性后的產(chǎn)品性能得到明顯的改善。

其他方面此外接枝淀粉還具有良好的吸附性能，用以處理工業(yè)廢水中的重金屬離子。且在石油、電池工業(yè)和粘合劑等方面，接枝淀粉也有著廣泛的應用。3