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《江南大学》 2018年
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HRP酶促AA/MA共聚竞聚率的测定及淀粉接枝AA/MA的研究

徐少军  
【摘要】:淀粉作为一种天然可再生高分子资源,具有来源广、价格低、可降解等优点,这使其成为三大浆料之首,并在天然纤维素纤维及其与化纤混纺经纱的上浆中大量使用。但淀粉材料分子结构上的缺陷导致其成膜性、韧性差且易腐败,影响了其在经纱上浆中应用效果。为弥补淀粉结构缺陷及改善其性能上的不足,需要对淀粉进行改性处理。目前,辣根过氧化物酶(HRP)作为一种高活性酶,以其引发效率高、污染小、生态友好的特点引起了国内外研究人员的关注,并被应用于乙烯基单体与淀粉的接枝聚合反应中,但接枝类型多为一元单体接枝共聚,受接枝单体种类限制使得接枝产物性能单一,达不到纺织浆料的标准,制备的接枝淀粉并不适用于纺织行业。本课题探究结构相似、性能互补的丙烯酸与丙烯酸甲酯在HRP酶的引发作用下发生共聚反应的可行性以及聚合类型,并引发两种单体接枝到淀粉主链上以制备柔韧性好,成膜性佳且易于调浆的多元接枝淀粉。本文分成了三个大的章节:(1)在HRP/ACAC/H_2O_2的三元引发体系作用下,选取丙烯酸与丙烯酸甲酯为单体在水相条件下发生共聚反应。探讨丙烯酸与丙烯酸甲酯在HRP酶引发体系下共聚反应的可行性及共聚规律。用FTIR与~1H NMR对共聚产物进行表征并得出共聚物中二者的组成比例。以DTG与Py-GC/MS对产物热性能与微观结构进行表征并对其聚合类型进行验证。结果表明HRP酶可以诱发丙烯酸与丙烯酸甲酯发生共聚反应生成二元共聚物。通过Fineman-Ross与Kelen-Tudos计算方法分析得出丙烯酸与丙烯酸甲酯的竞聚率分别为0.485、0.215。该值表明HRP酶促条件下,丙烯酸单体相较于丙烯酸甲酯单体更容易发生自聚,且两单体共聚方式趋向于交替共聚。故而,当单体丙烯酸投料相对少时,其投料比例总小于产物中的比例,反之亦然。(2)在此研究的基础之上,探究了HRP酶三元体系引发淀粉与丙烯酸/丙烯酸甲酯接枝共聚的规律。利用FTIR、~1H NMR、GPC、TG与DSC以及Py-GC/MS对淀粉接枝丙烯酸/丙烯酸甲酯的分子结构及热性能进行了表征。结果表明:两种单体均以小分子链的形式接枝至淀粉大分子链上,且其支链的结构与两单体间共聚时的结构相似。接枝后的二元接枝淀粉仍具备良好的热稳定性。丙烯酸及丙烯酸甲酯的引入破坏了淀粉分子间致密的结构,致使淀粉分子结构变得疏松,降低淀粉的结晶倾向。(3)为进一步探究二元接枝淀粉的浆料性能,先工艺优化得出:HRP酶浓度为12U/mL,温度为40℃、pH为7.0、反应时间为4h、总单体/淀粉质量比为4:6、AA/MA摩尔投料比为3:7时,淀粉接枝两单体效果最佳,接枝率为39.16%,接枝效率为30.26%,并得知当总接枝率过高,丙烯酸投料比过低时产物会难以成糊。故通过控制工艺参数制备并探究了总接枝率为10%时,不同的丙烯酸投料比对淀粉浆液浆膜性能的影响。结果表明:随着丙烯酸投料比的增加,淀粉接枝改性后浆液相较于原淀粉粘度增大,粘弹性增加,亲水性也得到了改善。通过调整丙烯酸与丙烯酸甲酯的投料比,接枝淀粉浆液在保证对纯棉粗纱粘附性不下降的同时,提高其对涤/棉混纺经纱的粘附性。本文首次探究了两种乙烯基单体-丙烯酸/丙烯酸甲酯在生物环境友好型的HRP酶为引发剂条件下的聚合反应并测得二者的竞聚率,分析两单体聚合反应规律。为HRP酶促乙烯类单体间多元聚合提供了新思路,对改善酶促乙烯基聚合分子结构及性能与提升乙烯类高聚物环保合成的应用具有极大的意义。在此基础上,以HRP酶促两种单体接枝改性接枝淀粉,经聚合-沉淀-抽提等简易工序制备二元接枝淀粉,使多元接枝淀粉的酶法制备成为可能,对改善淀粉性能与提升淀粉在纺织行业中的应用具有一定的意义。
【学位授予单位】:江南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:TS103.846

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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 杨娥;陈玉侠;王飞利;周国庆;赵君民;;聚丙烯酸-b-聚丙烯酸甲酯的制备及其在丙烯酸丁酯乳液聚合中的应用[J];化学通报;2015年06期
2 苗宗成;张永明;张东霞;霍小平;王登武;;基于丙烯酸接枝淀粉微球的制备及表征[J];江苏农业科学;2013年08期
3 张斌;王璐;赵国瑛;杨自治;贾舜华;;接枝变性淀粉浆料的性能分析[J];棉纺织技术;2011年01期
4 刘岗;吕生华;马艳芬;;HRP催化淀粉与丙烯酰胺接枝共聚物的制备及性能研究[J];中国皮革;2010年05期
5 程德山;于伟东;汪三刚;;Co60共辐射接枝淀粉的制备及性能[J];棉纺织技术;2010年02期
6 刘珍元;姜宏伟;;水溶性丙烯酸钠和丙烯酸甲酯共聚物的合成及其分散性能研究[J];应用化工;2009年03期
7 谢东;古菊;李雄辉;林路;贾德民;;固相法淀粉接枝甲基丙烯酸甲酯共聚物的制备与表征[J];合成材料老化与应用;2009年01期
8 汪三刚;程德山;于伟东;;淀粉的Co-60辐射改性的效果分析[J];纺织导报;2008年10期
9 王嫣;顾正彪;洪雁;李兆丰;;淀粉接枝醋酸乙烯酯(VAc)胶粘剂的性能优化[J];食品与生物技术学报;2007年06期
10 安静;李雪艳;王德松;;不同引发剂引发苯乙烯/丙烯酸丁酯微乳液共聚合竞聚率的研究[J];河北科技大学学报;2007年03期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘志坤;于红卫;方群;曹源;;淀粉胶粘剂的研究和应用进展[J];中国胶粘剂;2015年05期
2 王承学;吴宇鸣;石琳琳;;酶解淀粉与醋酸乙烯酯的接枝共聚反应[J];化工新型材料;2015年02期
3 潘士斌;赵晨阳;;改性苯丙乳液的研究进展[J];河北工业科技;2014年04期
4 谢东;陈东城;古菊;贾德民;;固相法改性淀粉/炭黑/丁苯橡胶复合材料的制备与性能研究[J];弹性体;2013年06期
5 张斌;王璐;;淀粉浆料制造及应用中的几点认识[J];棉纺织技术;2012年09期
6 汪振炯;张雅媛;刘文静;顾正彪;程力;李兆丰;;糊化预处理对淀粉基木材胶特性的影响研究[J];食品与生物技术学报;2012年08期
7 罗文杰;林华;李思东;汪志芬;;改性淀粉在橡胶中的应用研究进展[J];弹性体;2012年02期
8 弓瑞;吕生华;闫小亮;侯明明;;HRP催化淀粉与酚类接枝聚合物的合成[J];精细化工;2012年04期
9 段建平;吕生华;闫小亮;侯明明;弓瑞;;淀粉接枝共聚物研究进展[J];西部皮革;2012年06期
10 吕生华;弓瑞;侯明明;闫小亮;;磺甲基化苯酚聚合物复鞣剂的酶促合成及性能研究[J];皮革科学与工程;2012年01期
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 包锦渊;李军乔;韦梅琴;李宁;沈宁东;;藏药蕨麻中直链淀粉和支链淀粉含量的测定[J];江苏农业科学;2012年03期
2 李仲谨;王培霖;丁金皓;;多孔淀粉微球对OH~-的吸附性能及动力学研究[J];食品科技;2011年02期
3 李仲谨;丁金皓;杨威;朱志兵;韩春鹏;;交联淀粉微球对对硝基苯酚的吸附行为及机理研究[J];安徽农业科学;2011年05期
4 李仲谨;田晓静;杨威;赵艳;韩春鹏;张磊;;可降解淀粉微球包载茶碱的研究[J];食品科技;2011年01期
5 沈晓亮;周建华;马建中;;聚丙烯酸-b-聚丙烯酸丁酯的RAFT水溶液聚合及其性能[J];精细化工;2010年03期
6 苏秀霞;杨祥龙;诸晓锋;李仲谨;李金凤;苗宗成;;新型材料淀粉微球对Cu~(2+)、Cr~(3+)和Pb~(2+)的吸附机理研究[J];环境工程学报;2010年03期
7 郑义;陆维忠;马鸿翔;;植物淀粉生物合成的研究进展[J];江苏农业科学;2009年06期
8 韩立宏;刘立红;;马铃薯淀粉基高吸水树脂的微波干法合成研究[J];江苏农业科学;2009年05期
9 谭义秋;;羧甲基淀粉的合成及应用研究进展[J];江苏农业科学;2009年04期
10 王云普;张守村;王利平;熊玉兵;申永前;;离子液体中的可逆-加成断裂链转移自由基聚合[J];高分子材料科学与工程;2008年08期
【相似文献】
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1 陆志豹,吴平平,韩哲文,朱清仁;核磁共振法测定苯乙烯和甲基丙烯酸正丁酯竞聚率的研究[J];高分子学报;1996年01期
2 余可思,应圣康,俞槐根;用~(13)CNMR研究丁苯阴离子共聚体系中各活性种的竞聚率[J];高等学校化学学报;1988年09期
3 陈星,董乐娟,胡力平,焦书科;丙烯酸β-羧乙酯-苯乙烯共聚合的研究[J];高分子学报;1988年04期
4 华载文;陈水林;张尧君;沈定南;;红外光谱法测定丙烯酸酯悬浮共聚竞聚率[J];中国纺织大学学报;1988年04期
5 朱明高;;经纱浆料聚合物的分子设计考虑[J];宁波大学学报(理工版);1988年02期
6 朱明高;;经纱浆料聚合物的分子设计考虑[J];宁波大学学报(理工版);1988年02期
7 李佐邦,朱普坤;微机动态搜索法测算共聚合反应的竞聚率[J];天津化工;1989年03期
8 丁有骏,齐大荃;用~1H-NMR方法测定甲基丙烯酸甲酯同N-芳基取代甲基丙烯酰胺的竞聚率(英文)[J];北京大学学报(自然科学版);1989年06期
9 陈忠仁;于在璋;潘祖仁;;AN-MA-SMAS水相沉淀聚合动力学 Ⅲ.竞聚率与共聚速率[J];石油化工;1989年02期
10 屠湘同;用竞聚率画示意共聚曲线的简便方法[J];大学化学;1989年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 丁有骏;齐大荃;王新登;潘景歧;;用~1HNMR方法测定N-芳基甲基丙烯酰胺与甲基丙烯酸甲酯共聚合的竞聚率[A];第四届全国波谱学学术会议论文摘要集[C];1986年
2 崔芃;杨万泰;张先宏;;悬浮聚合中氯乙烯与醋酸乙烯酯、氯乙烯与丙烯酸丁酯共聚合竞聚率的测定[A];中国化学会2017全国高分子学术论文报告会摘要集——主题A:高分子化学(1)[C];2017年
3 崔冬梅;林飞;;高分子序列可控聚合[A];中国化学会第30届学术年会摘要集-第十一分会:应用化学[C];2016年
4 王志鹏;车子良;袁金颖;;链式共聚反应的新分类法[A];2013年全国高分子学术论文报告会论文摘要集——主题P:高分子教育[C];2013年
5 肖艳;王璀;郎美东;;化学/酶法催化合成新型聚己内酯[A];2011年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2011年
6 张金桃;李君;;丙烯腈与苯乙烯在离子液体中传统自由基共聚合反应竞聚率与序列分布的研究[A];中国化学会第二十五届学术年会论文摘要集(上册)[C];2006年
7 王雅珍;闫海报;杨国兴;龚真萍;王元伍;;丙烯腈二元共聚体系竞聚率的红外光谱测定[A];第六届中国功能材料及其应用学术会议论文集(7)[C];2007年
8 王子川;刘波;刘东涛;林飞;吴春姬;崔冬梅;;高分子组成与序列可控聚合与催化剂[A];中国化学会2017全国高分子学术论文报告会摘要集——主题A:高分子化学(1)[C];2017年
9 王驰亮;王立;周峻峰;;丙烯酸酯二元共聚物的合成及其压敏性能的研究[A];2005年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2005年
10 王秋云;桑伟;马红卫;李杨;;DPE衍生物的合成及其阴离子聚合特性研究[A];2015年全国高分子学术论文报告会论文摘要集——主题A-高分子化学[C];2015年
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 缪金根;溶液共聚制备聚丙烯腈基碳纤维用纺丝液的模型化研究[D];华东理工大学;2013年
2 徐安厚;超临界二氧化碳中四氟乙烯基含氟聚合物的制备与性能研究[D];上海交通大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 陈嘉良;紫外光敏引发阳离子聚丙烯酰胺三元共聚及反应机理测定研究[D];太原理工大学;2013年
2 徐少军;HRP酶促AA/MA共聚竞聚率的测定及淀粉接枝AA/MA的研究[D];江南大学;2018年
3 刘演莉;本体聚合法合成PMMA共聚物及其性能研究[D];华东理工大学;2016年
4 同禄禄;阳离子型聚丙烯酰胺的双水相共聚法制备及应用研究[D];长安大学;2017年
5 李西顺;含活性环氧基的聚合物对环氧树脂的增韧研究[D];江南大学;2011年
6 尹东杰;聚羧酸减水剂共聚单体活性研究[D];北京工业大学;2016年
7 张照胜;聚羧酸系减水剂聚合理论、合成及性能研究[D];山西大学;2016年
8 蒋家巧;丙烯酸高吸水树脂共聚物组成及改性研究[D];东北林业大学;2014年
9 郝文奇;碳纤维用丙烯腈共聚合的研究[D];东华大学;2005年
10 王磊;阳离子聚丙烯酰胺共聚行为及性能的研究[D];河北科技大学;2010年
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