一种改性玉米淀粉螯合剂的制备方法及其产品技术

本发明专利技术公开了一种改性玉米淀粉螯合剂的制备方法及其产品。所述制备方法将玉米淀粉与一定量的硫酸铈铵‑硝酸溶液、甲基丙稀酸缩水甘油酯在较低温度下进行反应，先得到接枝率较高的甲基丙稀酸缩水甘油酯接枝玉米淀粉，然后将该接枝产物与二乙稀三胺进行胺化反应，最终得到目标产物改性玉米淀粉螯合剂。所述制备方法，有效地降低了生成能耗和生产成本；所述改性玉米淀粉螯合剂，由于接枝率更高，其接枝效果更好，产品更加稳定，从而具有更强的螯合能力；因此，具有广阔的应用前景和市场潜力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于精细化学品领域，具体涉及一种改性玉米淀粉螯合剂的制备方法及其产品。
技术介绍
淀粉是自然界产量仅次于纤维素的多糖高聚物，对淀粉的改性处理主要是利用淀粉分子中羟基的化学活性，使其与化学试剂发生反应，得到多种有着自身性能和用途的改性淀粉。近年来开发的改性淀粉重金属处理剂，又称为改性淀粉螯合剂，凭借其与重金属极强的螯合能力，给处理重金属废水带来生机。采用淀粉为原料，经过一系列反应所制备的螯合剂，能够与重金属离子发生螯合作用；其所具有的特殊功能基团，具备吸附重金属离子的能力；并且，展现出吸附效果好，稳定性好，易于保存等优点。因此，找到合适的工艺方法以生产这种改性淀粉螯合剂是本领域研发人员研究的重点之一。传统的生产改性淀粉螯合剂的方法，所采用的反应温度较高(大于50℃)，这使得其中的糖苷在碱性反应条件下容易断裂，从而导致接枝产物的接枝率受到限制。因此，如何研发出一种低温下进行反应生产所述改性淀粉螯合剂的方法是研发人员所面临的难点之一。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的上述技术问题，为了寻找合适的反应原料与方法用于生产所述改性淀粉螯合剂，专利技术人拟设计了一种利用供应量巨大的玉米淀粉再低温条件下制备所述改性淀粉螯合剂的方法。因此，本专利技术的第一方面，提供了一种改性玉米淀粉螯合剂的制备方法，其包括以下步骤：(1)将1重量份的玉米淀粉溶于100重量份的去离子水中，将反应容器内抽真空，并通氮气，保持氮气氛围；(2)向上述反应容器中缓慢滴加10～20重量份的新鲜的硫酸铈铵-硝酸溶液；另外将5～15重量份的甲基丙稀酸缩水甘油酯溶于去离子水，然后再将该甲基丙稀酸缩水甘油酯的水溶液加入到上述反应容器中；(3)保持氮气氛围，将上述反应容器中的反应液于5～20℃温度下反应0.3～1.2h，然后用碱的乙醇溶液中和反应液；(4)抽滤得滤饼，用大量有机溶剂洗涤所述滤饼，然后烘干，得到甲基丙稀酸缩水甘油酯接枝玉米淀粉；(5)将1重量份的所述甲基丙稀酸缩水甘油酯接枝玉米淀粉分散于蒸馏水中，室温条件下调节pH值至10～12，接着，加入0.1～0.5重量份的二乙稀三胺反应6～8小时；然后用盐酸中和至中性，再用丙酮冲洗；经减压干燥，得到目标产物。优选地，在上述制备方法中，所述玉米淀粉为阳离子改性玉米淀粉。进一步优选地，在上述制备方法中，所述阳离子改性玉米淀粉的取代度为0.05～0.12，其200目过筛率大于95％。优选地，在上述制备方法中，步骤(2)中所述的硫酸铈铵-硝酸溶液中的硝酸浓度为0.05mol/L。优选地，在上述制备方法中，步骤(3)中所述的碱的浓度为0.05mol/L。进一步优选地，在上述制备方法中，步骤(3)中所述的碱为氢氧化钠或氢氧化钾。优选地，在上述制备方法中，步骤(4)中所述的有机溶剂选自甲醇、丙酮和乙醇中的任一种。本专利技术的第二方面，提供了一种改性玉米淀粉螯合剂，其特征在于，所述改性玉米淀粉螯合剂由本专利技术第一方面所述的制备方法制得。本专利技术所提供的改性玉米淀粉螯合剂的制备方法，采用低温水溶液聚合法分两步制备改性淀粉螯合剂，有效地降低了生成能耗，降低了生产成本。与此同时，本专利技术所提供的制备方法所制得的螯合剂，由于接枝率更高，其接枝效果更好，产品更加稳定；从而，相较于常规高温方法制得的改性淀粉螯合剂，本专利技术所述的改性玉米淀粉螯合剂具有更强的螯合能力；因此，具有广阔的应用前景和市场潜力。附图说明图1为实施例1-4所制得的螯合剂与对照品螯合剂使用时的络合金属量对比条形图。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利技术作进一步阐述，但本专利技术并不限于以下实施方式。本专利技术的第一方面，提供了一种改性玉米淀粉螯合剂的制备方法，其包括以下步骤：(1)将1重量份的玉米淀粉溶于100重量份的去离子水中，将反应容器内抽真空，并通氮气，保持氮气氛围；(2)向上述反应容器中缓慢滴加10～20重量份的新鲜的硫酸铈铵-硝酸溶液；另外将5～15重量份的甲基丙稀酸缩水甘油酯溶于去离子水，然后再将该甲基丙稀酸缩水甘油酯的水溶液加入到上述反应容器中；(3)保持氮气氛围，将上述反应容器中的反应液于5～20℃温度下反应0.3～1.2h，然后用碱的乙醇溶液中和反应液；(4)抽滤得滤饼，用大量有机溶剂洗涤所述滤饼，然后烘干，得到甲基丙稀酸缩水甘油酯接枝玉米淀粉；(5)将1重量份的所述甲基丙稀酸缩水甘油酯接枝玉米淀粉分散于蒸馏水中，室温条件下调节pH值至10～12，接着，加入0.1～0.5重量份的二乙稀三胺反应6～8小时；然后用盐酸中和至中性，再用丙酮冲洗；经减压干燥，得到目标产物。在一个优选实施例中，所述玉米淀粉为阳离子改性玉米淀粉。在一个进一步优选的实施例中，所述阳离子改性玉米淀粉的取代度为0.05～0.12，其200目过筛率大于95％。在一个优选实施例中，步骤(2)中所述的硫酸铈铵-硝酸溶液中的硝酸浓度为0.05mol/L。在一个优选实施例中，步骤(3)中所述的碱的浓度为0.05mol/L。在一个进一步优选的实施例中，步骤(3)中所述的碱为氢氧化钠或氢氧化钾。在一个优选实施例中，步骤(4)中所述的有机溶剂选自甲醇、丙酮和乙醇中的任一种。本专利技术的第二方面，提供了一种改性玉米淀粉螯合剂，其特征在于，所述改性玉米淀粉螯合剂由本专利技术第一方面所述的制备方法制得。实施例1(1)将1重量份的阳离子改性玉米淀粉溶于100重量份的去离子水中，将反应容器内抽真空，通氮气，保持氮气氛围；(2)向上述反应容器中缓慢滴加15重量份的新鲜的硫酸铈铵-硝酸溶液(硝酸浓度为0.05mol/L)；另外将10重量份的甲基丙稀酸缩水甘油酯溶于适量去离子水，然后再将该甲基丙稀酸缩水甘油酯的水溶液加入到上述反应容器中；(3)保持氮气氛围，将上述反应容器中的反应液于5～20℃温度下反应1h，然后用氢氧化钠的乙醇溶液(其中氢氧化钠浓度为0.05mol/L)中和反应液，可见有白色沉淀析出；(4)抽滤得滤饼，用大量甲醇洗涤所述滤饼，然后烘干，得到甲基丙稀酸缩水甘油酯接枝玉米淀粉；(5)将1重量份的所述甲基丙稀酸缩水甘油酯接枝玉米淀粉分散于适量蒸馏水中，室温条件下调节pH值至10，接着，加入0.35重量份的二乙稀三胺反应6～8小时；然后用盐酸中和至中性，再用丙酮冲洗；经减压干燥，得到目标产物，即改性玉米淀粉螯合剂。实施例2(1)将1重量份的阳离子改性玉米淀粉溶于100重量份的去离子水中，将反应容器内抽真空，通氮气，保持氮气氛围；(2)向上述反应容器中缓慢滴加10重量份的新鲜的硫酸铈铵-硝酸溶液(硝酸浓度为0.05mol/L)；另外将7重量份的甲基丙稀酸缩水甘油酯溶于适量去离子水，然后再将该甲基丙稀酸缩水甘油酯的水溶液加入到上述反应容器中；(3)保持氮气氛围，将上述反应容器中的反应液于5～20℃温度下反应1.2h，然后用氢氧化钠的乙醇溶液(其中氢氧化钠浓度为0.05mol/L)中和反应液，可见有白色沉淀析出；(4)抽滤得滤饼，用大量丙酮洗涤所述滤饼，然后烘干，得到甲基丙稀酸缩水甘油酯接枝玉米淀粉；(5)将1重量份的所述甲基丙稀酸缩水甘油酯接枝玉米淀粉分散于适量蒸馏水中，室温条件下调节pH值至11，接着，加入0.5重量份的二乙稀三胺反应6～8小时；然后用盐酸中和至中性，再用丙酮冲洗；经减压干燥，得本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种改性玉米淀粉螯合剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将1重量份的玉米淀粉溶于100重量份的去离子水中，将反应容器内抽真空，并通氮气，保持氮气氛围；(2)向上述反应容器中缓慢滴加10～20重量份的新鲜的硫酸铈铵‑硝酸溶液；另外将5～15重量份的甲基丙稀酸缩水甘油酯溶于去离子水，然后再将该甲基丙稀酸缩水甘油酯的水溶液加入到上述反应容器中；(3)保持氮气氛围，将上述反应容器中的反应液于5～20℃温度下反应0.3～1.2h，然后用碱的乙醇溶液中和反应液；(4)抽滤得滤饼，用大量有机溶剂洗涤所述滤饼，然后烘干，得到甲基丙稀酸缩水甘油酯接枝玉米淀粉；(5)将1重量份的所述甲基丙稀酸缩水甘油酯接枝玉米淀粉分散于蒸馏水中，室温条件下调节pH值至10～12，接着，加入0.1～0.5重量份的二乙稀三胺反应6～8小时；然后用盐酸中和至中性，再用丙酮冲洗；经减压干燥，得到目标产物。

【技术特征摘要】
1.一种改性玉米淀粉螯合剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将1重量份的玉米淀粉溶于100重量份的去离子水中，将反应容器内抽真空，并通氮气，保持氮气氛围；(2)向上述反应容器中缓慢滴加10～20重量份的新鲜的硫酸铈铵-硝酸溶液；另外将5～15重量份的甲基丙稀酸缩水甘油酯溶于去离子水，然后再将该甲基丙稀酸缩水甘油酯的水溶液加入到上述反应容器中；(3)保持氮气氛围，将上述反应容器中的反应液于5～20℃温度下反应0.3～1.2h，然后用碱的乙醇溶液中和反应液；(4)抽滤得滤饼，用大量有机溶剂洗涤所述滤饼，然后烘干，得到甲基丙稀酸缩水甘油酯接枝玉米淀粉；(5)将1重量份的所述甲基丙稀酸缩水甘油酯接枝玉米淀粉分散于蒸馏水中，室温条件下调节pH值至10～12，接着，加入0.1～0.5重量份的二乙稀三胺反应6～8小时；然后用盐酸中和至中性，再用...

【专利技术属性】
技术研发人员：施晓旦，杨刚，邵威，金霞朝，
申请(专利权)人：上海东升新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31