接枝淀粉

高分子材料

接枝淀粉，淀粉的接枝共聚物是一类新型的高分子材料，以亲水性、半刚性的淀粉大分子为骨架，利用物理化学方法引发产生自由基，与烯类单体共聚反应，通过引入不同的官能团和调节亲水、亲油链段结构的比例，使其既具有多糖化合物、分子间作用力和反应性，又有合成高分子的机械与生物作用的稳定性和线性法结构的展开能力。

基本介绍

接枝共聚物不仅具有两种均聚物所具备的综合性能，还常常具备它们所没有的特殊性能，在性质上不是两种均聚物的简单加和，有时甚至会出现新的变化。接枝对主链聚合物和支链聚合物性能的影响不同。一般情况下，对一条支链来说，仅在其端部参与接枝点的形成，接枝对支链聚合物的性质通常不会有很大的影响。而主链上总是有多个位置参与接枝点的形成，尤其在高接枝密度时，接枝点大量占有了主链上的位置，会使主链性质发生显著改变。

因此，在纺织、造纸、油田化学品、降解地膜、高分子絮凝剂、吸水材料、塑料等方面的实际应用中具有优异的性能。

相关特点

改善淀粉浆料的黏附性

当两个或两个以上的不同物体接触时发生相互结合的能力，这种能力称为黏附性。经纱上浆就是借助黏附性，使浆料和纤维之间互相黏合，以增强纱线抵抗机械作用的能力。接枝支链可以由多种烯类单体同时或分别与淀粉进行接枝共聚而得，因而能够根据需要，应用相似相容的原理进行合理设计，可望获得对上浆纤维具有较强的黏附性能和适应性能。高卫东等将接枝变性淀粉浆料的黏附性能与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变性淀粉进行了研究比较，发现接枝变性淀粉浆料对纯棉和涤棉混纺粗纱的黏附性能远远优于原淀粉及非接枝变性淀粉浆料，尤其对涤棉混纺纱的黏附性能更突出。

改善浆液凝胶现象

淀粉大分子链是由葡萄糖剩基重复单元连接构成，每个葡萄糖剩基中有3 个羟基，由于羟基较多，增加了分子内和分子间形成氢键的可能性，致使淀粉较易出现凝胶现象。接枝支链的引入，消耗了一部分羟基。另外，接枝支链使淀粉大分子排列松散，增大了大分子链间的距离，对分子链间氢键的重新缔合具有较强的抑制作用。因此，淀粉经接枝变性处理，可大幅度降低浆液的凝胶现象，增加淀粉浆液的回用性，以节约浆料、降低生产成本。

提高浆液混溶性

接枝共聚物是由两种不同的聚合物分子链分别组成骨架主链和接枝侧链，因而它不同于嵌段聚合物，也不同于两种均聚物的共混体系。在不相容的聚合物共混材料中存在着的微观相分离现象导致了聚合物材料的某些性能恶化，而接枝共聚物将会从根本上改变这种状况。

接枝共聚物的一个突出优点是通过化学键把两种聚合物的分子链紧密连接起来，物理混合的相分离现象不会出现。由于接枝共聚物的主链和支链是两种不同性质的链，这在结构上与表面活性剂的两亲结构相似。事实已表明，不少接枝共聚物具有乳化剂的功能。在不相容的低分子溶剂混合物中加入接枝共聚物后能使两相乳化形成稳定的乳液。不相容的高分子与低分子液体相也能借助接枝共聚物的乳化作用来进行混合。淀粉和单体聚合物的性能差别较大，两者的相容性是一个不得不注意的问题。经纱上浆中所用的浆液通常是混合浆液，浆液的混溶性影响浆纱的质量。淀粉接枝共聚物能够提高浆液的混溶性，主要是由于其具有类似“乳化”的功能，利用接枝支链与单体聚合物的相容性以及淀粉主链与淀粉等亲水性物质的相容性，使得淀粉等亲水性物质与一些疏水性物质能够很好的共存于同一浆液中，且能够发挥各自的功能，从而提高浆纱质量。因此，接枝变性淀粉由于淀粉主链和聚合物支链的存在，具有一定的乳化功能，可以改善浆液的混溶性。

应用

制备高吸水树脂

天然淀粉与乙烯基类单体制得吸水性淀粉接枝共聚树脂，这类产品称之为淀粉类高吸水性树脂，是一种新型功能高分子材料。近几年的发展很快，相对于市场上丙烯酸类吸水树脂，淀粉类吸水树脂具有其自身的优势：原材料来源丰富，价格低廉且具有多羟基网状结构，其自身具有亲水性却又不易溶于水。

制备絮凝剂

天然淀粉经化学、物理以及生物等方法改性处理后，使淀粉分子的D-吡喃葡萄糖单元变性，制得高效的改性淀粉絮凝剂。改性淀粉絮凝剂具有选择性大，无毒无污染，可被生物降解，能循环使用等特性。

制备可降解材料

目前国内外研究开发的可降解塑料，从原料的角度出发大致可以分为两类：第一类，天然高分子材料类；第二类是化工合成类。由于成本等问题，一定程度上限制了化工合成类可降解塑料的发展和应用，而天然高分子类有着其自身的优势，如来源广泛，低廉易得，工艺简便，可降解性良好，故侧重点开始转变成对天然高分子类的研究，而淀粉基生物可降解塑料已成为目前应用最广的一类生物可降解材料。

制备浆料

在经纱上浆中，天然淀粉为三大浆料之一，是一种可降解的上浆原料，但由于其自身的结构缺陷，使之上浆效果不理想，经由改性后的产品性能得到明显的改善。

其他方面

此外接枝淀粉还具有良好的吸附性能，用以处理工业废水中的重金属离子。且在石油、电池工业和粘合剂等方面，接枝淀粉也有着广泛的应用。

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