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第16卷第1期 纤 维 素 科 学 与 技 术 V0l_l6 No．1 2008年3月 Journal of Cellulose Science and Technology M 2008 文章编号：1004-8405(2008)01．0029．05 引发剂对纤维素接枝丙烯酰胺反应的影响 黄金阳， 刘明华枣， 陈国奋 (福州大学 环境与资源学院，福建 福州 350108) 摘 要：分别以硝酸铈铵、过硫酸钾和过硫酸钾／亚硫酸钠为引发剂，以马尾松漂白 硫酸盐浆纸浆纤维素为骨架接枝丙烯酰胺，在单体浓度为0．75 mol／L、温度为45~C、 反应时间为3 h时，得到硝酸铈铵和过硫酸钾的最佳浓度为3．0 mmol／L和5．0 mmol／L， 过硫酸钾／亚硫酸钠在用量为 6％时的最佳质量比为 1．5，三者相应的接枝率分别为 40％、48％和60％。同时比较了不同条件下三种引发剂的接枝效果，结果表明，过硫 酸钾／亚硫酸钠的接枝效果最好，但均聚物含量高；硝酸铈铵作为引发剂虽然接枝效 果不及前两者，但均聚物含量很低。 关键词：纤维素；丙烯酰胺；引发剂；接枝；共聚 中图分类号：0636．1l 文献标识码：A 纤维素是地球上最丰富的、可以再生的天然资源，具有价廉、可降解并对环境不产生污 染等特点，因此世界各国都十分重视对纤维素的研究与开发【l】。纤维素是由许多8-0．葡萄糖 分子脱水缩合而成，其结构类似于直链淀粉，不分枝，B．葡萄糖分子借D．1，4．糖苷键连接【2】。 纤维素的这一结构特点使得纤维素可以经过一系列的化学改性反应，制取不同用途的功能高 分子材料，而纤维素的接枝改性是目前制备纤维素功能高分子材料的重要发展方向之一。 纤维素可与丙烯酰胺接枝共聚反应制得纤维素类高性能吸水剂【 】、吸附剂【 】、絮凝剂【’】 等功能材料，或作为制备该类材料的中间体。本实验通过系统研究在不同引发剂的作用下纤 维素接枝丙烯酰胺的过程，以接枝率和均聚物含量为指标，考察不同实验条件对接枝效果的 影响，从而得到使用不同引发剂时的最佳反应条件，也为今后进一步对纤维素进行功能化改 性过程中引发剂的选择提供实验依据。 1 实 验 1．1 原料及试剂 马尾松漂白硫酸盐浆纸浆纤维素(含水率8％)；丙烯酰胺 (AM)、硝酸铈铵、过硫酸 钾、亚硫酸钠、氢氧化钠、硝酸、丙酮等均为分析纯。 1．2 试验步骤 称取2．5 g马尾松漂白硫酸盐浆纸浆纤维素于烧杯中，加入4％NaOH溶液50 mL，常 温下浸泡15--~20 min左右，搅拌至呈糊状，加酸中和后挤去多余水分，将纤维素倒入带有 收稿日期：2007-02-05 }通讯作者 mhliu2000@263．net 基金项目：国家自然科学基金资助项目；福建省自然科学基金计划资助项目(2006J0162)。 作者简介：黄金阳 (1982～)，男，福建厦门人，硕士研究生，主要从事环境友好材料的研究。 30 纤 维 素 科 学 与 技 术 第l6卷 搅拌器的三口烧瓶中，然后按照一定顺序加入计算量的单体、引发剂和去离子水，置于 45 ℃恒温水浴锅中，保持 45~C搅拌反应一定时间，停止搅拌，静置一段时间后取出，过滤， 水洗、丙酮洗、乙醚洗，干燥，称重，即得纤维素一丙烯酰胺接枝共聚物。 1．3 接枝聚合参数测定 (1)接枝率 接枝率GY(％)表示单位质量的基体上的单体的质量分数。接枝率越大， 吸附剂的吸附性能越好，反之则越差。计算公式如下： GY／％：=．w,-Wo x100 式中： 为纤维素接枝前的干基质量 (g)；17／1为溶剂浸提后接枝产品的干基质量。 (2)均聚物含量 均聚物含量 H(％)表示单体在反应过程中自身反应所生成的聚合 物质量占单体质量的百分比。均聚物含量越高，接枝率越低，反之则越高。计