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磺化木质素系聚合物的结构及其在氧化铝上的吸附特性
  • ISSN号:1000-3304
  • 期刊名称:Acta Polymerica Sinica
  • 时间:2012
  • 页码:988-996
  • 分类:TQ433.431[化学工程]
  • 作者机构:[1]华南理工大学化学与化工学院制浆造纸工程国家重点实验室,广州510640
  • 相关基金:国家杰出青年科学基金(基金号20925622); 国家重点基础研究发展计划(973计划,项目号2010CB732205); 国家自然科学基金(基金号21176096); 广东省科技计划项目(项目号2010A080804020)资助
  • 相关项目:木质素两亲聚合物的化工理论和技术
中文摘要:

以造纸黑液中的碱木质素为主要原料,通过磺化和缩聚反应制备了磺化木质素高分子聚合物SBAL.TEM和1H-NMR测试结果表明SBAL是以木质素的疏水骨架为中心,以磺酸基和羧基组成亲水性侧链的球形结构.GPC测试结果表明其重均分子量达到了24880 Da,是碱木质素的7.38倍,电位滴定测试结果表明,其磺化度达到2.70 mmol.g^-1.通过流变曲线、吸附等温线、zeta电位、XPS测试研究了其对氧化铝在水中的分散机理及其吸附特性.掺SBAL的氧化铝浆体,在pH=3~12范围内SBAL对其具有良好的分散降黏作用.溶液pH对SBAL的分子构型和吸附特性有较大的影响,随pH增加,SBAL中磺酸基、羧基和酚羟基逐渐电离,分子的伸展程度逐渐增大.随pH增加,SBAL在氧化铝上的吸附质量减少,吸附层由致密逐渐变得疏松,pH小于等电点时以静电吸附为主,pH大于等电点时以非静电的特性吸附为主.当SBAL的用量小于临界值(0.5 wt%)时,其在氧化铝表面形成单分子层吸附,在颗粒间起到静电排斥作用;当用量大于临界值时,其在颗粒表面形成聚集体吸附而起到空间位阻作用.

英文摘要:

A sulfonated lignin-based polymer,SBAL,was prepared by sulfomethylation,etherification and polycondensation reaction using alkali lignin from the alkaline pulping spent liquor of bamboo as main material.TEM and 1H-NMR results showed that the structure of SBAL was loose spherical,the center of which was the hydrophobic skeletons of lignin,the long side chains with sulfonic and carboxyl groups were distributed on its surface.GPC and potentiometric titration results showed that the Mw of SBAL reached 24880 Da,7.38 times of the alkali lignin,and the sulfonic group content was 2.70 mmol·g-1.The adsorption properties and the dispersion efficiencies of SBAL were investigated by means of isothermal adsorption,XPS,zeta potential and rheological experiments.At pH 3~12,the SBAL as dispersant can remarkably reduce the viscosity of alumina slurry.The sulfonic,carboxyl and phenolic hydroxyl groups of SBAL are ionized gradually as pH increasing,which makes the SBAL molecule chains spread well in the alkali condition.With the increase of pH,the adsorption amount of SBAL on alumina particles decreases and the adsorption configuration changes from compact to loose.When pH is lower than isoelectric point of alumina,the main adsorption force between SBAL and alumina particle is electrostatic adsorption,however,when pH is more than isoelectric point,non-static specific adsorption dominates the main force.When the dosage of SBAL is less than the critical dosage(0.5 wt%),SBAL generates an electrostatic repulsion between particles by monolayer adsorption on alumina surface,moreover,when the SBAL dosage is more than the critical one,SBAL may adsorb on alumina particles in the form of aggregation and improve the steric hindrance action.

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期刊信息
  • 《高分子学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国化学会 中国科学院化学研究所
  • 主编:张希
  • 地址:北京市海淀区中关村北一街2号
  • 邮编:100190
  • 邮箱:gfzxb@iccas.ac.cn
  • 电话:010-62588927
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-3304
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1857/O6
  • 邮发代号:2-498
  • 获奖情况:
  • 国家优秀期刊二等奖,中科院优秀期刊二等奖,中国科协优秀期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国科学引文索引(扩展库),英国高分子图书馆,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
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