2013毕业生开题报告—高宁.doc

本科毕业设计（论文）开题报告 题 目： 羧甲基纤维素接枝共聚物的制备及性能研究 学生姓名： 高宁 院 （系）： 化学化工学院 专业班级： 化工0901 指导教师： 陈世军 完成时间： 20 年 月 日 要 求 1、开题报告是毕业设计（论文）的总体构想，由学生在毕业设计（论文）工作前期独立完成。 2、开题报告正文用A4纸打印，各级标题用4号宋体字加黑，正文用小4号宋体字，20磅行距。 3、参考文献不少于5篇（不包括辞典、手册），著录格式应符合GB7714-87《文后参考文献著录规则》要求。 4、年月日等的填写，用阿拉伯数字书写。要符合《关于出版物上数字用法的试行规定》，如“2005年2月26日”。 5、所有签名必须手写，不得打印。 1.课题的意义 羧甲基纤维素是一类能够生物降解、无毒性、抗盐性强、可再生且便宜易得的产物。对羧甲基纤维素进行接枝共聚改性，可以赋予其某些新的性能，同时又不会破坏羧甲基纤维素材料所固有的优点。本文分别考察了以羧甲基纤维素和单体丙烯酰胺为主体的CMC-AM接枝聚合反应，研究了接枝聚合反应条件和引发体系，并对其它单体与羧甲基纤维素的接枝聚合反应进行了探讨。通过红外分析、热分析、X-衍射分析等方法，充分验证了聚合物的结构，并对接枝聚合物的性质也进行了研究。 AM为主，CMC为辅的接枝聚合反应，以(NH4) 2S2O8-Na2SO3作为引发体系，研究了接枝聚合反应的条件，得出了最佳实验条件为：反应物浓度=20％、引发剂浓度=300mg/L、初始温度=40℃、初始pH值=8。各因素对聚合物分子量、接枝率的影响大小为：初始pH值＞引发剂用量＞反应物浓度＞初始温度。CMC为主，单体为辅的接枝聚合反应，对引发体系进行了研究，得出了最佳引发体系：H2SO4-KMnO4，最佳引发体系的最佳引发浓度：[H2SO4]0.02mol/L、[KMnO4]3.0×10~(-3)mol/L。并得到了单体浓度在7％以下，H2SO4-KMnO4引发的效果较好，单体浓度在7％以上，(NH4) 2S2O8-Na2SO3的引发效果较好的结论。同时还采用(NH4) 2S2O8-Na2SO3([(NH4) 2S2O8]300mg/L、[Na2SO3]300mg/L)和H2SO4-KMnO4([H2SO4]0.02mol/L、[KMnO4]3.0×10~(-3)mol/L)混合引发的方式对接枝聚合物进行引发，实验表明：混合引发较其中(NH4)2S2O8-Na2SO3单独引发的效果有明显增强。 对其它单体与丙烯酰胺的接枝聚合反应进行研究表明，醋酸乙烯酯、乙二胺作为羧甲基纤维素接枝单体不合适。对于烯丙基类单体，实验证明其接枝能力：丙烯酰胺＞丙烯酸钠＞丙烯酸甲酯。 对接枝共聚物进行了性能测定，证明了接枝聚合物的抗盐性、耐温性较单纯的CMC和PAM有了显著提高。并且通过特性粘数、回旋半径、电导的测试，得出了接枝聚合物的最佳组成：CMC比率15％，水解度15％。 目前, 国内外虽然对梭甲基纤维素接枝改性进行了大量的研究, 但所报道的由于都是以CMC为主体, 其它单体为辅, 单体支链较短, 分子量没有明显提高, 本文分别以CMC和单体AM为主体, 采用了过硫酸铵一无水亚硫酸钠等为引发体系引发接枝聚合反应并对其性质进行了深入的研究。另外, 还考察了多种引发体系引发羧甲基纤维素与其它单体的接枝聚合。实验证明, 接枝后的羧甲基纤维素不仅分子量有了明显的提高, 其粘度和抗温抗盐等性质也有了不同程度的改善。 近年来保护地球生态, 减少白色污染, 发展绿色化工, 成为人们非常关心和重视的话题。因此对以纤维素为代表的多聚糖天然高分子进行接枝共聚改性, 具有深远意义。经过接枝改性后的CMC在石油钻井和采矿工程、纺织工业、造纸工业、涂料工业、日用化工产品等方面应用范围将极其广阔。总之, CMC将会具有更广阔的开发与利用前景。 2.国内外研究现状 纤维素是多羟基葡萄糖聚合物, 具有较好的反应活性, 当纤维素结构中引进亲水的羧甲基基团后, 不仅提高纤维素的溶胀性, 而且改善了纤维素与阳离子的亲和力, 特别是对于氧化还原体系, 金属离子能和纤维素主链紧密相连, 相对的抑制了均聚物的形成, 创造了有利于接枝共聚反应的条件。因此, 羧甲基纤维素钠常用与亲水性乙烯单体接枝共聚。目前国内外已报道的羧甲基纤维素接枝共聚, 他们主要研究接枝聚合的条件及接枝率的情况, 而大部分国内外文献