(2)淀粉丙烯酰胺丙烯酸钠接枝共聚物的改性
 
淀粉-丙烯酰胺-丙烯酸钠接枝共聚物的改性主要是利用接枝共聚物上的活性酰胺基团,通过Mannich反应制备出两性淀粉改性絮凝剂。
 
 
①接枝共聚物的制备反应在装有搅拌器的四口烧瓶中进行,淀粉在水中打浆后加入,乳化剂溶解在液体石蜡(油相)中加入,通N2气搅拌,升温至所需温度,加引发剂,将聚合单体配成一定浓度的溶液滴入。基本反应条件为:水相质量分数为40%,其中淀粉和单体的总质量比为1:1;丙烯酰胺和丙烯酸钠的质量比为4:1;引发剂过硫酸铵,浓度为2.4×10-4 mol/L;油水相体积比1.2:1。
 
②两性接枝共聚物的制备将一定量的淀粉-丙烯酰胺丙烯酸钠接枝共聚物乳液加入装有搅拌器、温度计的三口瓶中,将体系pH值调至10~11,再向三口瓶中加入定量的甲醛和二甲胺,在45~55℃下反应约3h。反应结束后,自然冷却,再加入定量的硫酸二甲酯季铵化,反应0.5h后出料,得两性接枝共聚物。
 
(3)淀粉-丙烯腈接枝共聚物的改性
 
笔者曾利用淀粉为原料,以丙烯腈为单体,以硝酸铈铵为引发剂,通过接枝共聚反应制备出淀粉-丙烯腈接枝共聚物,然后通过进一步的化学改性,制备出含两亲基团(亲油基团-CN和亲水基团-COONa、-CONH2以及-N+H等)的两性淀粉改性絮凝剂,具体工艺如下。
 
①将淀粉和水按一定的配比加入反应釜中,通N2保护,在85~90℃下加热糊化45min后,冷却至室温,加入计算量的Ce4+盐,反应20min后加入适量的丙烯腈(AN),反应2.0h后,过滤、水洗、丙酮和乙醚洗,干燥后即得氰乙基淀粉。
 
②将氰乙基淀粉与双氰胺(DCD)在二甲基甲酰胺(DMFA)溶液中充分混合,并逐渐滴加碱液,45min内加完,同时升温到105℃,剧烈搅拌,反应5h后用盐酸中和,水洗、过滤、干燥后即得两亲型高分子絮凝剂ASF。
 
(4)羧甲基淀粉-丙烯酰胺接枝共聚物的改性
 
采用来源极其广泛、价格便宜的玉米淀粉为原料,先以氯乙酸为醚化剂通过羧甲基化反应在淀粉分子上接上羧甲基,再通过接枝共聚反应,以硝酸铈铵为引发剂接枝丙烯酰胺单体,最后以甲醛、二甲胺为醚化剂,通过Mannich反应对接枝在淀粉分子上的丙烯酰胺进行氨甲基化改性,引入季铵基团,首次合成出改性玉米淀粉两性絮凝剂CGAAC。羧甲基化反应中,淀粉:氯乙酸:氢氧化钠(摩尔比)=1:1:2,反应温度50℃,反应时间4h;接枝共聚反应中,淀粉:丙烯酰胺(重量比)=1:2,引发剂浓度为0.01~0.1mol/L,反应温度60℃,反应时间2h;阳离子化反应中,酰氨基:甲醛:二甲胺(摩尔比)=1:1:1.5,反应温度50℃,反应时间2h。