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常用的化学改性方法有

发布时间:2022-08-08 12:08:02

1. 淀粉改性的方法

常见的淀粉改性方法有化学改性、物理改性和酶改性。化学改性法是目前企业最常用的制备方法,效率高,操作简便,但使用较多化学试剂不环保,且食用存在较大安全隐患。
酶改性法近年来备受研究者的喜爱,但反应条件受限,目前只适合在实验室进行制备,无法达到大规模生产。
物理改性是指采用热、力、光、电等手段来改变淀粉颗粒原有的形态、结构、性质。淀粉的物理改性法包括热液处理、微波处理、电离放射线处理、超声波处理、球磨处理以及挤压处理等。
改性过程中淀粉分子之间的氢键被破坏,淀粉的结晶区受损、直链淀粉与支链淀粉的比值改变、分子链发生断裂或聚集,分子重新排列。淀粉改性后流变学性能及消化率变化最大。目前,较多学者对淀粉改性进行研究,但对物理改性研究较少,改性淀粉变化机理尚不明确。

2. 为什么要对合成橡胶进行化学改性

为什么要对合成橡胶进行化学改性得从两方面说起。一是不论哪种橡胶都有性能上的缺陷。例如:以二烯烃为分子主干的不饱和橡胶普遍存在耐热氧老化和耐热性较差的毛病;大多数通用橡胶不耐溶剂浸泡,黏着性不好;某些饱和橡胶虽然比较耐热、耐老化,但与其他材料的混溶性不好,加工不方便。二是随着科技的进步,轮胎和其他工业对合成橡胶使用性能的要求越来越高,而且要经受得起汽油的侵蚀。如石油及天然气钻探的深度和难度愈来愈大,要求在井下工作的橡胶部件既要耐温,又要耐油和耐酸性介质的腐蚀。
对不饱和橡胶而言,加氢是一种普遍采用的改性方法。例如在20世纪70年代,美国的两家公司就开发了SBS的加氢产品—SEBS,从而把这类材料的使用温度提高了30℃,耐热氧老化性能大大改善,使用寿命也大大延长。另一个加氢改性的典型例子是20世纪80年代初投产的饱和丁腈橡胶,这种橡胶的价格虽然比普通丁腈橡胶要贵上10倍,但它的应用价值高,既能耐160℃的高温,又经得起油类和各种酸性介质的折磨,只有它能胜任油气井钻探设备用的密封等橡胶部件。
卤化(包括氯化、溴化等)也是一种常用的改性方法。卤化的主要目的是提高橡胶的黏着性,改善它与其他材料的相容性和共硫化性能,此外还可提高橡胶的力学性能。卤化丁基橡胶便是这类改性材料的典型代表,使用卤化丁基橡胶可以直接制成轮胎的内衬密封层,由于它保持了丁基橡胶的气密性,又能和其他橡胶很好地黏附在一起,于是就不再需要汽车内胎,成为比较简单省事的无内胎轮胎了。
化学改性的方法很多,例如还有氯磺化、环氧化、羧酸化、离子化、接枝、活性端基改性等等。
化学改性有时会赢得令人惊叹不已的效果。例如天然橡胶的气密性和耐油性本来都不好,但经过环氧化改性后却一反常态,耐油性向丁腈橡胶靠拢,气密性则与丁基橡胶接近。
如今,每种橡胶都有一连串的改性品种问世,从而使合成橡胶的园地更加多姿多彩。

3. 关于化学改性和化学变性

化学改性 通过化学反应改变聚合物的物理、化学性质的方法。
如聚苯乙烯的硬链段刚性太强,可引进聚乙烯软链段,增加韧性;尼龙、聚酯等聚合物的端基(氨基、羧基、羟基等),可用一元酸(苯甲酸或乙酸酐)、一元醇(环己醇、丁醇或苯甲醇等)进行端基封闭;由多元醇与多元酸缩聚而成的醇酸聚酯耐水性及韧性差,加入脂肪酸进行改性后可以显着提高它的耐湿性和耐水性,弹性也相应提高。
化学变性 在某些化学因素作用下物质(如蛋白质等)特定的空间构象被改变,从而导致其理化性质的改变或生物活性的丧失的现象。如如玉米淀粉、马铃薯淀粉、木薯淀粉等

4. 简述聚丙酰胺的主要化学改性方法

通过反应将聚丙烯酰胺 (PAM)改性为阳离子聚丙烯酰胺(CPAM),在反应中以N一甲基乙胺或二乙胺代替了常用的二甲胺。在二胺与甲醛的摩尔比大于1.2:1,并采取先将甲醛溶液加到PAM溶液中,待反应完全后,再将胺溶液加到反应体系中的方法,在4O℃-50℃共反应3-4h时得到胺化度高于5O的CPAM

5. 木材化学改性是什么

通过化学药剂与木材中的反应基团(主要是羟基)在催化剂(或没有催化剂)作用下产生化学反应,二者之间形成共价键,以提高木材的尺寸稳定性、防腐能力或其他性能。木材化学改性不同于化学处理,化学处理是用化学药剂处理木材,药剂和木材之间没有化学反应产生。

有许多化学药剂可以用来对木材进行化学改性,如酐类、醛类、环氧化物、异氰酸脂、酰基氯、羧酸、内酯、烷基氯及丙烯腈均能与木材羟基发生化学反应。对木材化学改性有很多分类方法,按照木材与化学药剂生成共价键的形式可以分为生成酯键、缩醛键和醚键三大类。木材与酸酐、异氰酸酯、酰基氯、羧酸的反应生成酯键;木材与醛反应生成缩醛键;与烷基氯、内酯、丙烯腈、环氧化物生成醚键。如果按照改善木材尺寸稳定性的机理来分可以分为交联反应和充胀反应。木材经过交联反应和充胀反应后尺寸稳定性可大幅度提高,但二者作用机理绝然不同:经过交联反应处理的木材试样与未经交联反应处理的木材试样具有相同的干体积,但经水膨胀后,经交联反应处理的木材试样湿体积远远小于未经交联反应处理过的木材试样;充胀处理的木材试样干体积大于未经充胀处理过的木材试样干体积,经水膨胀后,二者具有相同的湿体积。有些充胀剂是不与木材发生化学反应的,如聚乙二醇(PEG)处理木材,PEG只是沉积在木材细胞壁中,使木材处于胀大状态;浸渍木所用酚醛树脂虽在木材细胞中产生缩聚反应,并对木材细胞壁有充胀作用,但酚醛树脂并未与木材发生化学反应,均不属于木材化学改性。

20世纪30~40年代美国即已着手木材化学改性的研究,最早研究的交联反应是与甲醛的反应,最早研究的充胀反应是木材乙酰化处理。中国在80年代,南京林业大学、北京林业大学亦先后开展过木材乙酰化的研究。

交联反应

因为1个甲醛分子可以同时与2个木材纤维素链上的羟基反应,故称为交联反应,其反应式为:

木材乙酰化处理可以分为液相乙酰化处理和气相乙酰化处理。早期的木材乙酰化处理是醋酐在催化剂(吡啶或氯化锌)作用下进行反应。目前一般采用醋酐的二甲苯溶液(体积比为1∶1),不用催化剂,在100~130℃下进行木材乙酰化处理。木材经乙酰化处理后,当木材增重达20~25%时,充胀后木材体积与木材生材的体积相当,抗缩率(ASE值)可达70%以上,具有良好的尺寸稳定性。乙酰化木材由于分子结构发生了变化,使那些引起木材腐朽的微生物不能依赖新的木材分子而继续生存,从而具有良好的抗腐能力。木材增重为19.2%时,埋桩试验证明,乙酰化木材寿命为17.5年,而未经乙酰化处理的木材对照件只有2.7年。一般说来,经乙酰化处理的木材物理力学性能略有改善,抗压强度、硬度、比例极限纤维应力等均有增加,韧性没有变化,顺纹抗剪强度、弹性模量略有下降,针叶树材的抗弯强度有所增加,而阔叶树材的抗弯强度则有所下降。

木材乙酰化处理长期以来之所以未能大规模投入生产,其原因主要是:①产品总带有醋酸味;②由于木材长期处于酸性状态,迟早会导致木材纤维分解,致使强度下降;③木材中残存的酸对嵌入木材的金属件(如螺钉)有腐蚀性;④有一半醋酐未能与木材反应,生成醋酸,从而生产成本过高。

除甲醛之外,大多数能与木材发生化学反应的化学药剂都发生充胀反应。木材因充胀所增加的体积随充胀药剂的增加而增加,当药剂重量为木材的20%左右时,经过处理的木材之体积接近于湿材的体积。经过这样充胀的木材与水接触,只产生很小的体积膨胀,这是充胀处理之所以能使木材达到很高尺寸稳定性的缘故。

尽管木材化学改性迄今未能大规模投入实际使用,但人们还是给予极大的期望,不断地探索新的化学药剂、新的工艺,以求改善木材的尺寸稳定性、抗腐蚀能力、阻燃性等性能,并且谋求降低处理费用,争取早日投入实际使用。

6. 高分子材料化学改性的方法有哪些

常用方法有:

接枝:就是在高分子的主链上接上各种侧链,高分子就由线型变成支链型了。

嵌段:在高分子的主链中插入其它链段。比如在聚氨酯链中插入聚乳酸链段,材料就从不能降解变得可以降解了。

交联:就是让原先是线型或支链型的高分子变成网状,耐热性、强度都会提高。

7. 表面改性方法

现今生产中,采用的矿物表面改性方法主要有离子交换、酸碱处理、表面涂覆、表面化学包覆、沉淀反应包膜、胶囊化处理及机械化学改性等。

1.离子交换法

如膨润土的钠化,酸活性,有机化;沸石酸碱活化等。

2.表面涂敷改性

涂敷改性是一种对矿物粉体表面进行简单处理的方法。这是利用高聚物或树脂等对粉体表面进行涂覆而达到表面改性的方法。表面涂敷改性方法可分为冷法和热法两种。如精密铸造用的树脂覆膜砂。

影响表面涂敷的主要因素有颗粒的形状、比表面积、孔隙率、涂敷剂的种类及用量、涂敷处理工艺等。

3.表面化学包覆改性

这是利用表面化学方法,使有机物分子中的官能团在无机矿粒(填料或颜料)表面吸附或发生化学反应,使无机矿表面有机化,达到表面改性的方法。这是目前无机填料或颜料主要的表面改性处理方法。除利用表面官能团改性外,这种方法还包括利用游离基反应、螯合反应、溶胶吸附以及偶联剂处理等进行表面改性。

表面化学包覆改性所用的表面改性剂种类很多,如硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂、有机铬偶联剂、高级脂肪酸及其盐、有机铵盐及其他各种类型表面活性剂、磷酸酯、不饱和有机酸等,因此,选择的范围较大。具体选用时要综合考虑粉体的表面性质、改性产品的用途、质量要求、处理工艺以及表面改性剂的成本等因素。

表面化学包覆改性一般在加热高速混合机或捏合机、流态化床、研磨机等设备中进行。这是因为粉体的表面改性处理大多是在粉体物料中加入少量表面改性剂溶液进行的操作。如果在溶液中进行表面改性处理(如浸渍),也可以在反应釜或反应罐中进行,处理完后再进行脱水干燥。此外还可采用所谓“流体磨”对粉体进行表面改性处理。

影响无机粉体物料表面有机物化包覆改性的主要因素有:颗粒的表面性质;表面改性剂的种类、用量及用法;工艺设备及操作条件。

4.化学沉淀反应改性

这是通过无机化合物在颗粒表面进行沉淀反应,在颗粒表面形成一层或多层“包膜”,以达到改善粉体表面性质如光泽、着色力、遮盖力、保色性、耐候性、耐热性等目的的表面改性方法。

粉体的沉淀反应包膜改性大多采用湿法,即在分散的粉体水浆液中,加入所需的改性(包膜)剂,在适当的pH和温度下,使无机改性剂以氢氧化物或水含氧化物的形式均匀沉淀在颗粒表面,形成一层或多层包膜,然后经过洗涤、脱水、干燥、焙烧等工序,使该包膜牢固地固定在颗粒表面,从而达到改进粉体表面性能的目的。

这种用作粉体表面沉淀反应改性的无机物一般是金属的氧化物、氢氧化物及其盐类等。

表面沉淀反应改性一般在反应釜或反应罐中进行。影响沉淀反应改性效果的因素比较多,主要有浆液的pH、浓度、反应温度和反应时间,颗粒的粒度、形状以及后续处理工序中的洗涤、脱水、干燥或焙烧等。

5.胶囊化处理

胶囊化处理是在粉体颗粒表面上覆盖均质而且有一定厚度薄膜的一种表面改性方法。粉体的胶囊化改性指的是微小颗粒胶囊化。这种微小胶囊一般是1微米至几百微米的微小壳体,这种壳体的壁膜(外壳、皮膜、保护膜)通常是连续又坚固的薄膜(其厚度从几分之一微米到几微米)。微小胶囊化处理不仅能制备无机-有机复合胶粒,还可利用其缓释性将固体药粉胶囊化。微小胶囊化改性的另一个特点,是能够将液滴固体(胶囊)化。

6.机械化学改性

机械化学改性,是利用超细粉碎及其他强烈机械力作用,有目的地对矿物表面进行激活,在一定程度上改变矿粒表面的晶体结构、表面无定型化、化学吸附和反应活性(增加表面的活性点或活性基团)等。显然,仅仅依靠机械激活作用进行表面改性目前还难以满足应用领域对矿物表面物理化学性质的要求。但是机械化学作用激活了矿粒表面,可以提高矿粒与其他无机物或有机物的作用活性;新生表面上产生的游离基或离子可以引发苯乙烯、烯烃类进行聚合,形成聚合物接枝的填料。因此,如果在粉碎过程中添加表面活性剂及其他有机化合物,包括聚合物,那么机械激活作用可以促进这些有机化合物分子在无机矿物粉体(如填料或颜料)表面的化学吸附或化学反应,达到边产生新表面边改性,即粒度减小和表面有机化双重目的。此外,还可在一种无机非金属矿物的粉碎过程中添加另一种无机物或金属粉,使无机核心材料表面包覆金属粉或另一种无机物粉体,或进行机械化学反应生成新相。

能够对粉体物料进行机械激活的粉碎设备主要有各种类型的磨机:球磨机、行星球磨、振动球磨、离心磨、搅拌球磨机、气流磨及高速机械冲击磨等。影响机械激活作用强弱的主要因素是:粉碎设备类型、机械力的作用方式、粉碎环境(干、湿、添加剂)、机械力的作用时间以及粉体的粒度大小或比表面积等。在添加助剂或表面改性剂的机械粉碎操作中,机械化学效应还与这些添加剂有关。

7.其他方法

如高能改性,即利用紫外线、γ射线、电晕放电和等离子体照射等方法对矿物表面进行处理。这些方法可以加强和引发表面攺性剂在粉体表面的反应,一般用于单体烯烃等在粉体表面的接枝聚合改性。这种方法效果较好,但是,高能改性方法技术复杂,成本较高,用得不多。

此外,还有化学气相沉积(CVD)和物理沉积(PVD)等方法。

8. 哪位可以告诉我点蛋白质改造常用的方法和原理

常有的方法有 :
一大类,化学改性,采用化学方法改变蛋白质的一级结构的侧链,从而改变蛋白质的物理化学性质和改进他们的功能性质.具体的化学改性方法有: 烷基化,酰化,磷酸化,亚硫酸盐解,酯化),

二大类,酶法改性, 具体有酶水解,酶交联等

应该还有物理改性吧? 但具体我就不知道了

9. 聚氯乙烯树脂的常用改性方法有哪些

⑴共聚改性:通过共聚反应在聚氯乙烯主链中导入异种单体,直接改变PVC基体树脂的特性而达到改性的目的,常用的有规共聚和接枝共聚两种。
⑵化学改性:通常PVC的大分子化学反应来改变PVC树脂的某些性能,常见的有PVC树脂的氯化反应、交联改性等。
⑶共混改性:采用熔融共混、乳液共混、溶液共沉淀等方法在聚氯乙烯相内均匀地混入异种高分子相,以改变PVC树脂的固有特性。常的PVC共混改性剂有丁腈橡胶、氯丁橡胶、ABS、MBS、氧化聚乙烯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚丙烯酸酯类、聚氨酯、聚甲基丙烯酸甲酯、氯化聚氯乙烯等。
⑷添加改性:通过配方设计,PVC树脂中加入各种稳定剂、增塑剂、改性剂、填料、增强剂、润滑剂、阻燃剂、发泡剂等以改善树脂的性能。
PVC改性技术多种多样,某些改性手段往往只能在PVC树脂生产厂才能进行,其应用受到一定限制;而另一些改性方法由于所需设备和生产工艺均较简单,在普通的塑料制品生产厂也能进行,因而应用广泛。

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