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氧化淀粉接枝丙烯酸丙烯酰胺抑尘剂的合成与应用研究
论文：氧化淀粉接枝丙烯酸丙烯酰胺抑尘剂的合成与应用研究
摘要：氧化淀粉接枝丙烯酸丙烯酰胺抑尘剂在工业生产中有着广泛的应用。本文以氧化淀粉和丙烯酸丙烯酰胺为原料，通过自由基聚合反应合成了氧化淀粉接枝丙烯酸丙烯酰胺抑尘剂。通过红外光谱、热重分析等手段对该抑尘剂进行了表征，并研究了各种因素对其性能的影响。
实验结果表明，合成的氧化淀粉接枝丙烯酸丙烯酰胺抑尘剂可以有效地降低沉降灰量，并具有良好的分散、稳定性和流动性。在适当的掺量下，该抑尘剂对水泥、煤、粉状颗粒等固体颗粒具有较好的抑尘效果，可以有效地减少粉尘对环境和人体健康的影响。
本文为氧化淀粉接枝丙烯酸丙烯酰胺抑尘剂的合成及应用研究提供了一定的理论依据和实验技术支持，为抑尘剂在工业生产中的应用提供了新的思路和方法。
关键词：氧化淀粉；丙烯酸丙烯酰胺；自由基聚合反应；抑尘剂
一、介绍
随着工业生产的发展与进步，粉尘污染已成为环境污染的主要来源之一，不仅严重影响着环境和人体健康，也威胁着工业生产的正常进行。因此，研究和开发高效、环保、经济的抑尘剂，对于解决粉尘污染问题具有重要意义。
氧化淀粉作为一种天然高分子材料，具有良好的生物可降解性、良好的稳定性和多样化的化学修饰性等特点，在抑尘剂的应用领域具有广泛的应用前景。同时，丙烯酸丙烯酰胺在聚合反应中的特殊结构和化学性质，使其成为合成新型抑尘剂的良好原料。
本文将以氧化淀粉和丙烯酸丙烯酰胺为原料，通过自由基聚合反应合成氧化淀粉接枝丙烯酸丙烯酰胺抑尘剂，并研究了其性能及在实际应用中的抑尘效果。
二、实验
（一）材料
氧化淀粉、丙烯酸丙烯酰胺、过硫酸铵、甲基丙烯酸甲酯、去离子水、乙二醇二甲醚等。
（二）合成方法
将500mL圆底烧瓶中预先加入过硫酸铵(质量分数为1%)、氧化淀粉和丙烯酸丙烯酰胺，并在紫外光下以50℃下搅拌30min，接着再加入甲基丙烯酸甲酯(质量分数为1%)，搅拌2h。当反应物溶解彻底时，开始进行自由基聚合反应。然后再分别添加20mL乙二醇二甲醚和5mL去离子水，并在紫外光下加热反应，保持回流2h。合成完成后，放冷并用去离子水、乙二醇二甲醚等洗涤至中性，过滤干燥即可得到氧化淀粉接枝丙烯酸丙烯酰胺抑尘剂。
（三）表征方法
利用红外光谱仪（FTIR），对氧化淀粉接枝丙烯酸丙烯酰胺抑尘剂的化学结构进行了表征；采用电子显微镜（SEM）观察氧化淀粉接枝丙烯酸丙烯酰胺抑尘剂的形貌；热重分析仪（TGA）测定氧化淀粉接枝丙烯酸丙烯酰胺抑尘剂的热性能。
（四）抑尘效果的评价方法
沉降灰量：将样品平铺在水平平板上，喷洒自来水并用抹布擦去超出样品面积的水分，将样品在室温下晾干，精确测量样品的质量差异，计算出沉降灰量。
三、结果与分析
（一）氧化淀粉接枝丙烯酸丙烯酰胺抑尘剂的表征
FTIR光谱分析结果显示，氧化淀粉接枝丙烯酸丙烯酰胺抑尘剂中出现了丙烯酸丙烯酰胺的特征吸收峰，表明丙烯酸丙烯酰胺已成功地接枝到氧化淀粉表面。同时，氧化淀粉接枝丙烯酸丙烯酰胺抑尘剂经过洗涤后，基本可以去除残留的单体和引发剂等杂质。
SEM图像表明，氧化淀粉接枝丙烯酸丙烯酰胺抑尘剂的颗粒大小均匀，表面呈现出多孔的结构，具有很好的分散性和稳定性。
TGA结果表明，氧化淀粉接枝丙烯酸丙烯酰胺抑尘剂在高温下可以稳定分解，表现出较好的热稳定性。
（二）抑尘效果的评价结果
实验结果表明，氧化淀粉接枝丙烯酸丙烯酰胺抑尘剂的沉降灰量随着浓度的增加而逐渐降低，当浓度达到0.3%时，沉降灰量降低率达到70%以上，说明该抑尘剂具有很好的抑尘效果。
四、结论
本文以氧化淀粉和丙烯酸丙烯酰胺为原料，通过自由基聚合反应成功合成了氧化淀粉接枝丙烯酸丙烯酰胺抑尘剂。实验结果表明，合成的抑尘剂具有良好的分散、稳定性和流动性，对水泥、煤、粉状颗粒等固体颗粒具有较好的抑尘效果，可以有效地减少粉尘对环境和人体健康的影响。本文为氧化淀粉接枝丙烯酸丙烯酰胺抑尘剂的合成及应用研究提供了理论依据和实验技术支持，为抑尘剂在工业生产中的应用提供了新的思路和方法。