接枝澱粉

接枝澱粉，澱粉的接枝共聚物是一類新型的高分子材料，以親水性、半剛性的澱粉大分子為骨架，利用物理化學方法引發產生自由基，與烯類單體共聚反應，通過引入不同的官能團和調節親水、親油鏈段結構的比例，使其既具有多糖化合物、分子間作用力和反應性，又有合成高分子的機械與生物作用的穩定性和線性法結構的展開能力。

基本介紹

• 中文名：接枝澱粉
• 外文名：Grafted Starches
• 類型：一類新型的高分子材料
• 骨架：親水性、半剛性的澱粉大分子為
• 優點：可以改善漿液的混溶性
• 主要套用：高分子絮凝劑、高吸水材料等

基本介紹

接枝共聚物不僅具有兩種均聚物所具備的綜合性能，還常常具備它們所沒有的特殊性能，在性質上不是兩種均聚物的簡單加和，有時甚至會出現新的變化。接枝對主鏈聚合物和支鏈聚合物性能的影響不同。一般情況下，對一條支鏈來說，僅在其端部參與接枝點的形成，接枝對支鏈聚合物的性質通常不會有很大的影響。而主鏈上總是有多個位置參與接枝點的形成，尤其在高接枝密度時，接枝點大量占有了主鏈上的位置，會使主鏈性質發生顯著改變。

因此，在紡織、造紙、油田化學品、降解地膜、高分子絮凝劑、吸水材料、塑膠等方面的實際套用中具有優異的性能。

相關特點

改善澱粉漿料的黏附性

當兩個或兩個以上的不同物體接觸時發生相互結合的能力，這種能力稱為黏附性。經紗上漿就是藉助黏附性，使漿料和纖維之間互相黏合，以增強紗線抵抗機械作用的能力。接枝支鏈可以由多種烯類單體同時或分別與澱粉進行接枝共聚而得，因而能夠根據需要，套用相似相容的原理進行合理設計，可望獲得對上漿纖維具有較強的黏附性能和適應性能。高衛東等將接枝變性澱粉漿料的黏附性能與原澱粉以及酸解澱粉、氧化澱粉、醋酸酯澱粉、磷酸酯澱粉等非接枝變性澱粉進行了研究比較，發現接枝變性澱粉漿料對純棉和滌棉混紡粗紗的黏附性能遠遠優於原澱粉及非接枝變性澱粉漿料，尤其對滌棉混紡紗的黏附性能更突出。

改善漿液凝膠現象

澱粉大分子鏈是由葡萄糖剩基重複單元連線構成，每個葡萄糖剩基中有3 個羥基，由於羥基較多，增加了分子內和分子間形成氫鍵的可能性，致使澱粉較易出現凝膠現象。接枝支鏈的引入，消耗了一部分羥基。另外，接枝支鏈使澱粉大分子排列鬆散，增大了大分子鏈間的距離，對分子鏈間氫鍵的重新締合具有較強的抑制作用。因此，澱粉經接枝變性處理，可大幅度降低漿液的凝膠現象，增加澱粉漿液的回用性，以節約漿料、降低生產成本。

提高漿液混溶性

接枝共聚物是由兩種不同的聚合物分子鏈分別組成骨架主鏈和接枝側鏈，因而它不同於嵌段聚合物，也不同於兩種均聚物的共混體系。在不相容的聚合物共混材料中存在著的微觀相分離現象導致了聚合物材料的某些性能惡化，而接枝共聚物將會從根本上改變這種狀況。

接枝共聚物的一個突出優點是通過化學鍵把兩種聚合物的分子鏈緊密連線起來，物理混合的相分離現象不會出現。由於接枝共聚物的主鏈和支鏈是兩種不同性質的鏈，這在結構上與表面活性劑的兩親結構相似。事實已表明，不少接枝共聚物具有乳化劑的功能。在不相容的低分子溶劑混合物中加入接枝共聚物後能使兩相乳化形成穩定的乳液。不相容的高分子與低分子液體相也能藉助接枝共聚物的乳化作用來進行混合。澱粉和單體聚合物的性能差別較大，兩者的相容性是一個不得不注意的問題。經紗上漿中所用的漿液通常是混合漿液，漿液的混溶性影響漿紗的質量。澱粉接枝共聚物能夠提高漿液的混溶性，主要是由於其具有類似“乳化”的功能，利用接枝支鏈與單體聚合物的相容性以及澱粉主鏈與澱粉等親水性物質的相容性，使得澱粉等親水性物質與一些疏水性物質能夠很好的共存於同一漿液中，且能夠發揮各自的功能，從而提高漿紗質量。因此，接枝變性澱粉由於澱粉主鏈和聚合物支鏈的存在，具有一定的乳化功能，可以改善漿液的混溶性。

套用

製備高吸水樹脂

天然澱粉與乙烯基類單體製得吸水性澱粉接枝共聚樹脂，這類產品稱之為澱粉類高吸水性樹脂，是一種新型功能高分子材料。近幾年的發展很快，相對於市場上丙烯酸類吸水樹脂，澱粉類吸水樹脂具有其自身的優勢：原材料來源豐富，價格低廉且具有多羥基網狀結構，其自身具有親水性卻又不易溶於水。

製備絮凝劑

天然澱粉經化學、物理以及生物等方法改性處理後，使澱粉分子的D-吡喃葡萄糖單元變性，製得高效的改性澱粉絮凝劑。改性澱粉絮凝劑具有選擇性大，無毒無污染，可被生物降解，能循環使用等特性。

製備可降解材料

目前國內外研究開發的可降解塑膠，從原料的角度出發大致可以分為兩類：第一類，天然高分子材料類；第二類是化工合成類。由於成本等問題，一定程度上限制了化工合成類可降解塑膠的發展和套用，而天然高分子類有著其自身的優勢，如來源廣泛，低廉易得，工藝簡便，可降解性良好，故側重點開始轉變成對天然高分子類的研究，而澱粉基生物可降解塑膠已成為目前套用最廣的一類生物可降解材料。

製備漿料

在經紗上漿中，天然澱粉為三大漿料之一，是一種可降解的上漿原料，但由於其自身的結構缺陷，使之上漿效果不理想，經由改性後的產品性能得到明顯的改善。

其他方面

此外接枝澱粉還具有良好的吸附性能，用以處理工業廢水中的重金屬離子。且在石油、電池工業和粘合劑等方面，接枝澱粉也有著廣泛的套用。