[發明專利]一種接枝共聚陽離子淀粉的制備方法

在審

• 申請號: 202211017918.8
• 申請日: 2022-08-24
• 公開（公告）號: CN115197369A
• 公開（公告）日: 2022-10-18
• 發明（設計）人: 施曉旦;李學可;尹東華
• 申請（專利權）人: 上海昶法新材料有限公司
• 主分類號: C08F251/00
• 分類號: C08F251/00;C08F220/44;C08F8/30;D21H17/29;D21H21/10;D21H21/18
• 代理公司: 上海點威知識產權代理有限公司 31326
• 代理人: 許曉琳

本發明提供了一種接枝共聚陽離子淀粉的制備方法，包括以下步驟：將玉米淀粉溶于水，加入適量抗膨脹劑，攪拌均勻后得淀粉乳液；升溫到50?60℃，向其中加入引發劑、丙烯腈單體，再加入一定量的液堿，使其在堿性環境中反應1?2h；加入適量交聯劑，在50?60℃條件下持續反應2?3h；加入一定量的陽離子醚化劑，并在55?65℃保溫4?8h；醚化反應結束后，加入適量的酸調節pH值至近中性，然后降溫至35?45℃；降溫結束后，向里面加入適量殺菌劑；降至室溫，過篩得到所述接枝共聚陽離子淀粉。本發明反應轉化率、接枝效率高，得到的接枝共聚陽離子淀粉作為造紙濕部添加劑，可以起到增強、助留、助濾等作用，還有很好的輔助施膠效果。

技術領域

本發明涉及淀粉衍生物制備技術領域，尤其涉及一種接枝共聚陽離子淀粉的制備方法。

背景技術

淀粉是由α-D-吡喃葡萄糖縮聚而成的一種多糖類物質的天然高分子化合物，是自然界來源最豐富的一種可再生物質，可降解，不會對環境造成污染。其分子鏈中存在著大量可反應的羥基，從而為淀粉的改性提供了結構上的基礎。改性淀粉是在天然淀粉所具有的固有特性的基礎上，為改善淀粉的性能、擴大其應用范圍，利用物理、化學或酶法處理，在淀粉分子上引入新的官能團或改變淀粉分子大小和淀粉顆粒性質，從而改變淀粉的天然特性，使其更適合于一定應用的要求。由于自然界中的淀粉又分為直鏈淀粉(如玉米淀粉)和支鏈淀粉(如木薯淀粉)兩種狀態，故其經改性后得到的改性淀粉在性能上也有很大差異。陽離子淀粉是在淀粉大分子中引入叔氨基或季銨基，賦予淀粉陽離子特性。陽離子淀粉的正電荷使它與帶負電荷的基質結合，并能將帶負電荷的其他添加劑吸附并保持在基質上。經過大量的實驗證明，在造紙、紡織和石油化工等方面支鏈淀粉生產出的陽離子淀粉的應用性能都優于直鏈淀粉，但是由于支鏈淀粉的成本遠高于直鏈淀粉，故支鏈陽離子淀粉的成本遠高于直鏈陽離子淀粉。因此，如果將直鏈淀粉通過化學方法改造成支鏈結構，讓其替代支鏈淀粉，那會降低很大的成本。

從生產工藝上看生產陽離子淀粉，可大致分為四類：(1)半干法；(2)以水為介質的濕法，此法為工業常用生產方法；(3)干法；(4)有機溶劑法。這四種工藝各有優缺點。半干法反應效率高，達92％以上，可制備取代度大于0.05的陽離子淀粉，不足的是產品雜質多，反應不均勻，大多只發生在淀粉顆粒表面，影響使用效果。干法可制備DS＞0.1，更多的是在0.1-1.0，但同樣存在試劑殘留及雜質含量多的問題，并且對設備工藝要求比較高。有機溶劑法受到成本及環境保護的制約，通常不用此法生產陽離子淀粉。以水為介質的濕法是我國目前最常用的陽離子淀粉生產工藝，濕法工藝具有反應均勻，產品質量好的特點。

發明內容

本發明需要解決的技術問題是提供一種接枝共聚陽離子淀粉的制備方法，解決現有技術存在的上述技術問題。

本發明是采用如下技術方案實現的：

一種接枝共聚陽離子淀粉的制備方法，包括以下步驟：

S1、將玉米淀粉溶于水，加入適量抗膨脹劑，攪拌均勻后得淀粉乳液；

S2、將淀粉乳液升溫到50-60℃，向其中加入引發劑、丙烯腈單體，再加入一定量的液堿，使其在堿性環境中反應1-2h，記作E1；

S3、向E1中加入適量交聯劑，在50-60℃條件下持續反應2-3h，記作E2；

S4、向E2中加入一定量的陽離子醚化劑，并在55-65℃保溫4-8h；

S5、醚化反應結束后，加入適量的酸調節pH值至近中性，然后降溫至35-45℃；

S6、降溫結束后，向里面加入適量殺菌劑；

S7、降至室溫，過篩得到所述接枝共聚陽離子淀粉。

作為優選的技術方案，各組分的重量份數如下：玉米淀粉100份、抗膨脹劑0.05-0.25份、引發劑0.8-2.5份、丙烯腈2-5份、液堿20-25份、醚化劑20-24份、殺菌劑1-3份。