Starch-grafted-N-vinylformamide copolymers manufactured by reactive extrusion: synthesis and characterization

• Autorzy: Spychaj T. , Schmidt B. , Ulfig K. , Markowska-Szczupak A.

Warianty tytułu

PL

Kopolimery szczepione N-winyloformamidu na skrobi ziemniaczanej wytwarzane na drodze wytłaczania reaktywnego: synteza i charakterystyka

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Potato starch grafted with N-vinylformamide (NVF) copolymers have been manufactured by reactive extrusion in presence of radical initiators: 2,2'-azobis(2-methylpropionamidine) dihydrogen chloride or 2,2'-azobis(isobutyronitrile). During extrusion the following parameters have been changed: screw speed, temperature profile and initiator type whereas constant weight ratio of the reaction components NVF/starch/water 40:100:34 was kept. Raw copolymerization products have been evaluated by solubility tests in alkali aqueous solution at pH 9.0. Contents of graft copolymer in raw copolymerization products have been determined on a basis of extraction with water/ethanol mixture in the ratio of 70:30. FT-IR spectra of starch-g-NVF copolymers have been recorded and polysaccharide chains were subjected to enzymatic degradation using a- and b-amylases. Residual poly(N-vinylformamide) (PNVF) chains were characterized via gel permeation chromatography. Molecular weights of grafted PNVF were compared with literature data of polyacrylamide chains grafted on potato starches.

PL

W obecności inicjatorów rodnikowych: dichlorowodorku 2,2'-azobis(2-metylopropionamidyniowego) (AAPH) lub 2,2'-azobis(izobutyronitrylu) (AIBN) otrzymywano kopolimery szczepione N-winyloformamidu (NVF) na skrobi ziemniaczanej. W toku reaktywnego wytłaczania zmieniano szybkość obrotową ślimaków, profil temperaturowy (rys. 1) oraz rodzaj inicjatora, stały natomiast był stosunek masowy NVF/skrobia/woda 40:100:34. Badano rozpuszczalność w lekko alkalicznym roztworze wodnym (pH 9,0) surowych produktów kopolimeryzacji. Zawartość kopolimeru szczepionego w surowych kopolimerach określano na podstawie ekstrakcji mieszaniną woda/etanol (70:30) (tabela 1). Rejestrowano też widma FT-IR kopolimerów skrobia-g-NVF (rys. 2), a część polisacharydową kopolimerów poddano degradacji enzymatycznej za pomocą a- i b-amylaz. Pozostałe po degradacji enzymatycznej łańcuchy poli(N-winyloformamidowe) (PNVF) charakteryzowano metodą chromatografii żelowej (GPC) (rys. 3). Oznaczone wartości liczbowo średnich mas molowych naszczepionego PNVF porównywano z literaturowymi danymi dotyczącymi łańcuchów poliakryloamidu szczepionego na skrobi ziemniaczanej (tabela 2).

Słowa kluczowe

EN

starch graft copolymer; reactive extrusion; N-vinylformamide

PL

kopolimer szczepiony skrobi; reaktywne wytłaczanie; N-winyloformamid

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej
• Czasopismo: Polimery
• Rocznik: 2012
• Tom: T. 57, nr 2
• Strony: 95--100
• Opis fizyczny: Bibliogr. 27 poz.

Twórcy

autor

Spychaj T.

autor

Schmidt B.

autor

Ulfig K.

autor

Markowska-Szczupak A.

• West Pomeranian University of Technology, Polymer Institute, ul. Pułaskiego 10, 70-322 Szczecin, Poland,

Bibliografia

• 1.Pal S., Mal D., Singh R. P.: Carbohydr. Polym. 2005, 59, 417.
• 2.Singh R. P., Karmakar G. P., Rath S. K., Karmakar N. C., Pandey S. R., Tripathy T., Panda J., Kannan K., Jain S. K., Lan N. T.: Polym. Eng. Sci. 2000, 40, 45.
• 3.Xu S. M., Feng S., Yue F., Wang J. D.: J. Appl. Polym. Sci. 2004, 92, 728.
• 4.Zhang J., Wang L., Wang A.: Macromol. Mater. Eng. 2006, 291, 612.
• 5.Luo W., Zhang W., Chen P., Fang Y.: J. Appl. Polym. Sci. 2005, 96, 1341.
• 6.Lentz R., Sojka R., Mackey B.: J. Environ. Dual 2002, 31, 661.
• 7.Chang Q., Hao X., Duan L.: J. Hazardous Mater. 2008, 159, 548.
• 8.Abdel-Aal S. E., Gad H., Dessouki A. M.: J. Appl. Polym. Sci. 2006, 99, 2460.
• 9.Meshram M. W., Patil V. V., Mhaske S. T., Thorat B. N.: Carbohydr. Polym. 2009, 75, 71.
• 10.Song S. H., Zhang S. F., Ma X. C., Wang D. Z., Yang J. Z.: Carbohydr. Polym. 2007, 69, 189.
• 11.Carr M., Kim S., Yoon K. J., Stanley K. D.: Cereal Chem. 1992, 69, 70.
• 12.Willet J. L., Finkenstadt V. L.: J. Polym. Environ. 2006, 14, 125.
• 13.Willet J. L, Finkenstadt V. L.: J. Polym. Environ. 2009, 17, 248.
• 14.Weaver M. O., Montgomery R. R., Miller L. D., Sohns V. E., Franta G., Dauane W. M.: Starch 1977, 29, 413.
• 15.Suqahara Y., Ohta T.: J. Appl. Polym. Sci. 2001, 82, 1437.
• 16.Li A., Zhang J., Wang A.: Bioresource Technol. 2007, 98, 327.
• 17.Al E., Guclu G., Iyim T. B., Emik S., Ozgumus S.: J. Appl. Polym. Sci. 2008, 109, 16.
• 18.Zdanowicz M., Schmidt B., Spychaj T.: Polish J. Chem. Technol. 2010, 12, 14.
• 19.Lanthong P., Nuisin R., Kiatkamjornwong S.: Carbohydr. Polym. 2006, 66, 229.
• 20.Tai Y. L., Ma X. C.: Specialty Petrochemicals 2002, 18, 13.
• 21.Song H.: Carbohydr. Polym. 2010, 82, 768.
• 22.Xie F., Yu L., Liu M., Chen L.: Starch 2006, 58, 131.
• 23.Willet J. L., Finkenstadt V. L.: J. Appl. Polym. Sci. 2006, 99, 52.
• 24.Bortel E., Witek E., Pazdro M., Kochanowski A.: Polimery 2007, 52, 503.
• 25.Gu L., Zhu S., Hrymak A. N.: Colloid. Polym. Sci. 2002, 280, 167.
• 26.Mostafa K. M., Samarkandy A. R., El-Sanabary A. A.: J. Polym. Res. 2010, 17, 789.
• 27.Roberts J. P., Caserio M. C.: "Chemia Organiczna", PWN, Warszawa 1969.