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高分子共聚物P（DMDAAC/AM）的合成及在制糖中的应用

作　者: 李洪文
导　师: 刘和清
学　校: 广西大学
专　业: 制糖工程
关键词: 二甲基二烯丙基氯化铵丙烯酰胺聚合反应均匀设计法脱色
分类号: TS244
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要

随着我国制糖企业的发展和产品质量的要求,食品加工使用添加剂的安全毒性问题越来越受到重视。制糖生产中大量使用聚丙烯酰胺产生的残留毒性问题的确立,使人们对高效、无毒型阳离子型高分子絮凝剂的需求增长迅速。而二甲基二烯丙基氯化铵和丙烯酰胺的共聚物有着高效低耗、安全无害、无二次污染方向的特点正好满足了制糖澄清的需要。因此,本文对二甲基二烯丙基氯化铵和丙烯酰胺共聚物的合成及应用进行了较为深入的研究。本文着重研究了二甲基二烯丙基氯化铵和丙烯酰胺单体的配比、引发剂加入量、反应时间、反应温度及聚合pH值等因素对聚合反应的影响。用水溶液自由基聚合的方法,通过一系列的实验,确定了二甲基二烯丙基氯化铵和丙烯酰胺共聚物的最佳合成条件为:聚合反应温度为80℃;二甲基二烯丙基氯化铵（DMDAAC）和丙烯酰胺（AM）单体质量比为6:1;（NH₄）₂S₂O₈加入量为0.90g/100g溶液,Na₂SO₃加入量为0.3g/100g溶液,Ce⁴⁺加入量为0.45mL/100g溶液;聚合反应的中和pH值为7.0;聚合反应时间为6.6h。从应用的角度研究了高分子二甲基二烯丙基氯化铵和丙烯酰胺的聚合物对含赤砂糖糖汁的处理效果,并着重研究了聚合反应温度、DMDAAC和AM单体质量比、（NH₄）₂S₂O₈加入量、Na₂SO₃加入量、Ce⁴⁺加入量、pH值、聚合反应时间等因素对澄清脱色的影响,得出了符合回溶赤砂糖汁澄清脱色的产品的最佳工艺条件。通过与市售聚二甲基二烯丙基氯化铵进行比较,本实验合成的高分子共聚物处理糖汁的色值、浊度、简纯度三项指标均高于市售聚二甲基二烯丙基氯化铵。综合研究结果表明,二烯丙基氯化铵和丙烯酰胺共聚物（P（DMDAAC/AM））是一种有效的糖用高分子絮凝剂。

全文目录

摘要  4-6
ABSTRACT  6-11
第一章绪论  11-22
  1.1 引言  11-12
  1.2 二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)和丙烯酰胺(AM)共聚物概述  12-14
    1.2.1 历史及现状  12-14
    1.2.2 结构与性质  14
  1.3 P(DMDAAC/AM)的合成方法  14-16
    1.3.1 高分子化学改性  14-15
    1.3.2 水溶液自由基聚合  15
    1.3.3 有机相溶液聚合和沉淀聚合  15
    1.3.4 乳液聚合和悬浮聚合  15-16
  1.4 絮凝脱色原理  16-20
    1.4.1 蔗汁中的颗粒  17-19
    1.4.2 絮凝机理  19-20
  1.5 课题研究的目的、意义及研究内容  20-22
    1.5.1 研究目的  20
    1.5.2 研究意义  20
    1.5.3 研究内容  20-22
第二章聚合方法和引发体系的选择  22-29
  2.1 实验仪器  22
  2.2 实验材料及药品  22
  2.3 高分子絮凝剂的聚合方式和引发剂的选择  22-24
    2.3.1 二甲基二烯丙基氯化铵和丙烯酰胺聚合方法的筛选  22-23
    2.3.2 引发剂的筛选  23-24
  2.4 二甲基二丙烯氯化铵(DMDAAC)和丙烯酰胺(AM)聚合的反应机理  24-25
  2.5 实验内容及结果  25-28
    2.5.1 聚合反应实验方法  25
    2.5.2 聚合物分子量的测定方法  25-26
    2.5.3 引发剂确定实验  26-28
  2.6 本章小结  28-29
第三章聚合反应工艺条件试验  29-58
  3.1 实验仪器  29
  3.2 实验材料及药品  29
  3.3 分析方法  29-30
    3.3.1 聚合物分子量的测定方法  29
    3.3.2 聚合物脱色性能实验及测定  29-30
  3.4 实验方法  30-31
  3.5 实验结果及讨论  31-54
    3.5.1 实验结果  31-36
    3.5.2 各因素对聚合物分子量影响的讨论  36-42
    3.5.3 生成聚合物各因素对赤砂糖糖汁脱色性能影响的讨论  42-45
    3.5.4 各因素对糖汁浊度的影响  45-50
    3.5.5 各聚合因素对糖汁简纯度的影响  50-54
  3.6 聚合物分子量对糖汁简纯度、色值、浊度的关系  54-56
  3.7 本章小结  56-58
第四章聚合反应优化工艺试验  58-63
  4.1 实验仪器  58
  4.2 实验材料及药品  58
  4.3 实验内容  58-59
  4.4 实验结果  59-62
    4.4.1 合成P(DMDAAC/AM)共聚物特性粘度和分子量  59-60
    4.4.2 合成P(DMDAAC/AM)共聚物的红外光谱表征  60-61
    4.4.3 P(DMDAAC/AM)和市售PDMDAAC澄清脱色效果比较  61-62
  4.5 本章小结  62-63
第五章结论与展望  63-65
  5.1 结论  63
  5.2 展望  63-65
参考文献  65-68
致谢  68-69
攻读硕士学位期间发表学术论文  69

高分子共聚物P（DMDAAC/AM）的合成及在制糖中的应用

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