超吸水凝膠是指線性或支化的親水性聚合物經(jīng)物理或化學(xué)交聯(lián)后形成的具有較高吸水性能（溶脹比大于100）的三維網(wǎng)絡(luò)體系。在農(nóng)林領(lǐng)域,超吸水凝膠可被用作土壤調(diào)節(jié)劑和植物養(yǎng)分載體來促進(jìn)農(nóng)作物的生長。超吸水凝膠不僅通過改良土壤的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)和滲透性來調(diào)節(jié)土壤的透水透氣性,進(jìn)而減少灌溉頻率、防止水土流失和提高土壤微生物活性,而且還可以用來負(fù)載化肥、農(nóng)藥等功能營養(yǎng)因子,以增加其利用率和有效性。傳統(tǒng)石油基超吸水凝膠高昂的生產(chǎn)成本以及不易降解的缺點(diǎn)嚴(yán)重地限制其在農(nóng)林領(lǐng)域的大規(guī)模應(yīng)用。將天然可再生的淀粉和新型綠色的反應(yīng)型擠出技術(shù)引入到超吸水凝膠的生產(chǎn)中,對大幅度降低生產(chǎn)成本和環(huán)境保護(hù)都具有重要的現(xiàn)實意義。但是在反應(yīng)型擠出生產(chǎn)淀粉基超吸水凝膠的過程中,具有非牛頓流變行為的淀粉基熔體表現(xiàn)為溫度和剪切速率依賴性,加之不同組分間復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)引起體系組分和結(jié)構(gòu)的變化,都會導(dǎo)致擠出過程難以精準(zhǔn)控制。而體系組分和結(jié)構(gòu)的變化會導(dǎo)致其流變行為的變化（流變動力學(xué)）。因此,淀粉熔體接枝共聚合流變動力學(xué)的研究對調(diào)控和模型化反應(yīng)型擠出制備淀粉基超吸水凝膠的過程發(fā)揮著舉足輕重的作用。該項研究工作在密煉體系下模擬了淀粉熔體接枝共聚合的反應(yīng)... 

【文章來源】：華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

鏈淀粉(a)和支淀粉(b)的結(jié)構(gòu)示意圖

峋Ф炔歡顯黽擁墓?蹋???緯?B 型淀粉結(jié)晶結(jié)構(gòu)（見圖1-2）。淀粉回生的難易程度與淀粉分子大小和鏈淀粉的含量有關(guān)。研究表明淀粉回生的最適聚合度范圍為 14-24，鏈淀粉含量越高的體系，回生傾向就越大[26]。1.1.2 接枝共聚合接枝共聚合是指將反應(yīng)單體通過聚合的方式或者一條高分子鏈通過化學(xué)鍵合作用嫁接到另外一條高分子主鏈上，形成接枝共聚物的過程。接枝改性是高分子化學(xué)改性常用的方式，能夠綜合接枝共聚物的主鏈和側(cè)鏈的功能特性，而避免發(fā)生相分離。合成淀粉接枝物的途徑主要有三種：“grafting-to”途徑，“grafting-from”途徑和“grafting-through”途徑[27]。如圖 1-3 所示，“grafting-to”途徑是指將淀粉大分子官能團(tuán)活化成具有多個反應(yīng)活性位點(diǎn)的主鏈，活化后的淀粉分子與另一個具有活性末端的高分子通過官能團(tuán)之間的耦合反應(yīng)，實現(xiàn)彼此之間的嫁接而形成淀粉接枝物的過程。此反應(yīng)途徑需要較大的傳質(zhì)擴(kuò)

淀粉接枝共聚合的“grafting-to”途徑Fig.1-3Schematicrepresentationofthe―grafting-to‖approachforstarchgraftcopolymerization[27]

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]高吸水性樹脂在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 吳淑芳,陳循軍,杜建軍,葛建芳,蟻明浩.  化工新型材料. 2018(12)
[2]Preparation of Cassava Starch-based Superabsorbent Polymer Using a Twin-roll Mixer as Reactor[J]. Dong-ling Qiao,Xian-yang Bao,劉宏生,Xing-xun Liu,Ling Chen,余龍,Xiao-qing Zhang,Pei Chen.  Chinese Journal of Polymer Science. 2014(10)
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博士論文
[1]高濃度高剪切環(huán)境中淀粉基高吸水樹脂的構(gòu)建及性能研究[D]. 喬冬玲.華南理工大學(xué) 2016
[2]吸水保水緩釋肥料的制備及其性能研究[D]. 梁蕊.蘭州大學(xué) 2007

碩士論文
[1]淀粉基高吸水樹脂緩釋尿素的制備及性能研究[D]. 肖小明.華南理工大學(xué) 2017
[2]高吸水性樹脂包膜尿素的制備及性能研究[D]. 尤晶.海南大學(xué) 2013
[3]淀粉鏈/支結(jié)構(gòu)對丙烯酰胺接枝共聚超吸水樹脂結(jié)構(gòu)與性能影響的研究[D]. 鄒偉.華南理工大學(xué) 2012
[4]丙烯酸/丙烯酰胺共聚超吸水性樹脂的合成及其肥料緩釋性能研究[D]. 李玲.華僑大學(xué) 2006



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