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生物合成*【冰袋用吸水树脂】技术“日渐精湛”

对于高吸水性树脂(冰袋用吸水树脂 /products-detail.asp?cpid=15)的合成体系的研究,主要集中在淀粉接枝共聚物和合成树脂,纤维素接枝共聚体系研究较少,可能是因为反应条件苛刻、工艺复杂。本文分别介绍淀粉系、纤维素系和合成树脂系高吸水性树脂的合成。
1、淀粉系高吸水性树脂
淀粉是一种原料来源广泛、种类多、价格低廉的多羟基天然化合物。与淀粉进行接枝共聚反应的单体主要是亲水性和水解后变成亲水性的烯类单体,式中R为H或烷基,X主要为—COOH,—COOR,—CN,—OH,—CONH2等基团。
冰袋用吸水树脂 /products-detail.asp?cpid=15
淀粉接枝共聚反应,有用负离子催化剂使淀粉进行离子型接枝共聚,也有自由基型接枝共聚,而目前合成高吸水性树脂常采用的是自由基型接枝共聚。自由基型接枝共聚,是使淀粉分子产生自由基,由于产生的方式不同,接枝机理也有差别。利用γ,α,β射线及过氧化物、偶氮化合物和氧化还原等引发剂,则它们能够使淀粉分子中带羟基的碳原子上的氢被夺走,而产生自由基,然后再引发单体,成为淀粉-单体自由基,继续与单体进行链增长聚合,最后发生链终止。
高吸水性树脂的研究是以淀粉接枝丙烯腈开始的。首先由美国Fanta等用硝酸铈铵为引发剂,淀粉接枝丙烯腈获得成功。Gugliemelli等研究了皂化水解淀粉-丙烯腈接枝共聚物,Weaver等在此基础上制得吸水性聚合物“HSPAN”。淀粉接枝丙烯腈制得的共聚物,是带—CN基的接枝物。—CN基是憎水基团,故此种化合物不吸水。为了使它吸水,必须加碱水解,使—CN基变成—CONH2,COOH和—COOM(M为碱金属离子)等亲水基团,才能成为吸水性产物。
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