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羟丙基瓜尔胶的合成及性能研究开题报告

 2021-03-10 23:43:25  

1. 研究目的与意义(文献综述)

瓜尔胶是从产于印度、巴基斯坦等地的瓜尔胶豆种子中分离提取获得的,瓜尔胶分子是一种天然的高分子半乳甘露糖,是天然大分子亲水胶体,呈奶白色,是具有一定流动性粉末状物质,有豆腥味,能溶于冷水或热水中,溶于水后形成溶胶,溶胶的ph值在6-8之间。因为瓜尔胶在低浓度的水溶液中具有高粘度和良好的稳定性,所以广泛被用作增稠剂、稳定剂或茹合剂等而应用于石油钻采、日化陶瓷、建筑涂料、纺织印染、食品医药、兵工炸药、采矿选矿、造纸、木材加工和农药等行业。

二十世纪以来,随着经济和社会的快速发展,世界各国对环境污染问题越来越关注和重视,人们对材料的选择和开发利用,渐渐地集中到了对环境无污染的天然高分子物质上,瓜尔胶即是其中的一种,瓜尔胶及其衍生物来源于可再生的天然植物,可降解,对环境无污染。虽然瓜尔胶具有较好的水溶性,但瓜尔胶仍有水不溶物含量高、溶胀和水合、溶解速度慢、粘度难控制、易被微生物分解而不能长期保存等缺点,使它在油田压裂中的应用受到很大限制。从分子结构分析,瓜尔胶粉颗粒是一种蜷曲的球形结构,虽然瓜尔胶含有大量的亲水基团羟基,但是它的大部分羟基处于瓜尔胶粉颗粒内部,分子间作用力使瓜尔胶形成分子内自交联,难于较好地水合,这使得瓜尔胶的水溶性大大降低。因此必须对瓜尔胶进行相应的化学改性,以提高它的相关的应用性能。

国外研究人员很早就开始研究和利用瓜尔胶,相应的技术和经验也相对比较成熟,但我国研究人员研究起步较晚,是从20世纪70年代才开始研究和利用它,和世界先进水平相比还有很大的差距。近年来,由于分析仪器的不断更新和植物胶分离提取技术的不断提高,使得瓜尔胶的应用领域不断扩大,从而使得研究人员对瓜尔胶的改性及应用研究更加关注。

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2. 研究的基本内容与方案

基本内容:1.用两种不同方法制备羟丙基瓜尔胶并确定最佳反应条件及表征

2.对两种不同羟丙基瓜尔胶的摩尔取代度测定并进行比较

3.羟丙基瓜尔胶按一定比例与交联剂交联后,交联液黏度及其他性能研究

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3. 研究计划与安排

第1-2周 查阅相关文献,完成开题报告等前期工作

第3-9周 制备羟丙基瓜尔胶,掌握制备流程。

第10-13周 分子结构、分子量、羟丙基瓜尔胶摩尔取代度及其在交联剂中交联性能测试。

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4. 参考文献(12篇以上)

[1] mithilesh yadav,dinesh kumar mishra,kunj behari.synthesis of partially hydrolyzed graft copolymer (h-partially carboxymethylated guar gum-g-methacrylic acid): a superabsorbing material[j]. carbohydrate polymers . 2011 (1)

[2] nayak b r, singh r p. synthesis and eharaeterization of grafted hydroxypropyl guar gurn by ceric ion indueed[j].journal apply polymer seienee,2001,81:1776一1785

[3] 邹时英,王克,殷勤俭,江波.羟丙基瓜尔胶的制备及表征[j].化学研究与应用.2004(01)

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