红薯渣接枝乙酸乙烯酯复合材料的制备及反应动力学研究

发布时间：2020-02-17 21:58

【摘要】：以过硫酸铵(APS)为引发剂,乙酸乙烯酯为接枝单体,制备了红薯渣接枝乙酸乙烯酯接枝共聚物,通过IR及SEM等测试对接枝共聚物进行了表征。考察了红薯渣接枝乙酸乙烯酯聚合反应过程中引发剂浓度、单体浓度、红薯渣浓度对接枝聚合反应速率的影响,关联出在低引发剂浓度下,接枝聚合反应的速率方程为:Rg∝K[M]~(0.37)[AGU]~(0.57)[APS]~(0.28)。
【图文】：

红外光谱图,扫描电镜图,乙酸乙烯酯,接枝共聚物

的计算接枝反应数率Ｒｇ表示单位时间内接枝反应单体浓度的变化量。其反应速率可由接枝链上单体的质量随时间的变化量求得。由实验得出，接枝单体的质量随时间的增加而增多，但其单位时间内的增量基本恒定，可近似认为初期反应速率不变。接枝反应速率Ｒｇ按照式（１）进行计算。Ｒｇ＝ｍＭ×ｔ×ｖ×１００％（１）式中，，ｍ为接枝产物质量，ｇ；Ｍ为乙酸乙烯酯的分子量，ｇ／ｍｏｌ；ｔ为反应时间，ｍｉｎ；ｖ为反应体积，Ｌ。２结果与讨论２．１扫描电镜分析图１为红薯渣的扫描电镜图。由图可以看出，红薯渣颗粒大小不一，表面粗糙且有很多孔隙。图２为红薯渣接枝乙酸乙烯酯的扫描电镜图。由图可发现接枝红薯渣表面比较光滑平整，空隙较少，说明红薯淀粉接枝共聚物打破了原有红薯渣的规整性和外貌，表明乙酸乙烯酯已经成功的接到了红薯渣上。图１红薯渣扫描电镜图图２红薯渣接枝共聚物扫描电镜图２．２红外光谱分析图３为红薯渣的红外光谱图。由图３可以看出在１０１９、１１５８、１３７２、１６４３ｃｍ－１附近出现了红薯渣中葡萄糖单元的Ｃ—Ｏ键对称与不对称伸缩振动吸收峰，在３４２７ｃｍ－１和２９３０ｃｍ－１处两图都出现较强的多羟基吸收峰。图４为红薯渣与乙酸乙烯酯接枝共聚物的红外光谱图。由图４可以看出在１７４０ｃｍ－１处出现了明显的酯基吸收峰，证明有乙酸乙烯酯参与了接枝反应。由于纯的接枝产物中已经去除了乙酸乙烯酯均聚物，由此可以证明，接枝产物为红薯渣与乙酸乙烯酯的接枝共聚物。图３红薯渣红外光谱图图４红薯渣接枝共聚物红外光谱图２．３乙酸乙烯酯浓度对反

红外光谱图,接枝共聚物,扫描电镜图,红外光谱分析

链上单体的质量随时间的变化量求得。由实验得出，接枝单体的质量随时间的增加而增多，但其单位时间内的增量基本恒定，可近似认为初期反应速率不变。接枝反应速率Ｒｇ按照式（１）进行计算。Ｒｇ＝ｍＭ×ｔ×ｖ×１００％（１）式中，ｍ为接枝产物质量，ｇ；Ｍ为乙酸乙烯酯的分子量，ｇ／ｍｏｌ；ｔ为反应时间，ｍｉｎ；ｖ为反应体积，Ｌ。２结果与讨论２．１扫描电镜分析图１为红薯渣的扫描电镜图。由图可以看出，红薯渣颗粒大小不一，表面粗糙且有很多孔隙。图２为红薯渣接枝乙酸乙烯酯的扫描电镜图。由图可发现接枝红薯渣表面比较光滑平整，空隙较少，说明红薯淀粉接枝共聚物打破了原有红薯渣的规整性和外貌，表明乙酸乙烯酯已经成功的接到了红薯渣上。图１红薯渣扫描电镜图图２红薯渣接枝共聚物扫描电镜图２．２红外光谱分析图３为红薯渣的红外光谱图。由图３可以看出在１０１９、１１５８、１３７２、１６４３ｃｍ－１附近出现了红薯渣中葡萄糖单元的Ｃ—Ｏ键对称与不对称伸缩振动吸收峰，在３４２７ｃｍ－１和２９３０ｃｍ－１处两图都出现较强的多羟基吸收峰。图４为红薯渣与乙酸乙烯酯接枝共聚物的红外光谱图。由图４可以看出在１７４０ｃｍ－１处出现了明显的酯基吸收峰，证明有乙酸乙烯酯参与了接枝反应。由于纯的接枝产物中已经去除了乙酸乙烯酯均聚物，由此可以证明，接枝产物为红薯渣与乙酸乙烯酯的接枝共聚物。图３红薯渣红外光谱图图４红薯渣接枝共聚物红外光谱图２．３乙酸乙烯酯浓度对反应速率的影响固定红薯渣的浓度为０．１９４３×１０－３ｍｏｌ／Ｌ，过硫酸铵的

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