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以玉米淀粉为原料,通过1,2-环氧丁烷醚化和环氧氯丙烷交联制备羟丁基交联复合变性淀粉,并对其制备工艺,理化性质以及在砂浆中的应用进行研究。具体研究内容和结论如下:研究了水相法制备羟丁基淀粉的工艺,通过单因素实验和正交试验得到了水相法制备羟丁基淀粉的最优条件:1,2环氧丁烷添加量为淀粉质量的12%,反应温度为50°C,反应时间为24 h,淀粉乳浓度为45%,硫酸钠用量为淀粉质量的11%,氢氧化钠用量为淀粉质量的1%。在此条件下,所得产物羟丁基摩尔取代度为0.0923。研究了醇相法制备较高摩尔取代度的羟丁基淀粉的工艺,通过单因素实验和正交实验得到了醇相法制备羟丁基淀粉的最优条件:反应温度为70°C,反应时间为12 h,酒精用量为淀粉质量的250%,氢氧化钠用量为淀粉质量的3%,1,2-环氧丁烷用量为淀粉质量的150%,所得到的羟丁基淀粉的取代度0.4156。通过红外光谱结构表征和对比,淀粉经1,2-环氧丁烷作用后,在1372 cm-1附近出现新的吸收峰,证明了淀粉的葡萄糖单元上引入了羟丁基基团。改性淀粉仍属A型淀粉,但是峰强度减弱,结晶微弱变小,反应主要发生在无定形区。随着羟丁基化水平的提高,颗粒表面的凹陷程度变大,并出现刻痕。与原玉米淀粉相比,羟丁基淀粉糊化温度降低、糊峰值粘度显著提高,热糊稳定性下降。随着羟丁基取代度的升高,淀粉糊的透明度和冻融稳定性均得到明显提高。对制得的最高摩尔取代度的羟丁基淀粉进行了交联处理,通过单因素实验和正交试验得到了制备羟丁基交联淀粉的最优条件:反应温度为60°C,反应时间为4.5 h,p H值为11,环氧氯丙烷用量为淀粉质量的0.06%,最后得到的羟丁基交联淀粉的沉降积为1.92 m L。羟丁基淀粉经交联作用后,淀粉糊的热冷稳定性显著提高,崩解值和回复值都明显下降,在较低的交联度下,复合变性淀粉仍具有较好的水溶性,且随着交联度的提高,峰值粘度有微弱上升,但交联度提高到一定程度时,淀粉的糊化温度上升,峰值粘度下降。经交联作用后,羟丁基淀粉的冻融稳定性、耐酸性和耐盐性增强,但糊透明度下降。X射线衍射图谱显示羟丁基交联玉米淀粉仍属A型淀粉,但是峰的强度减弱,结晶度略微下降,反应主要发生在无定形区。扫描电镜结果显示经交联后,羟丁基淀粉颗粒表面的刻痕加深,证实交联反应仅发生在淀粉颗粒表面。研究了羟丁基交联淀粉在干混砂浆中的应用,测试结果表明用羟丁基交联淀粉作为砂浆添加剂取代羟丙基甲基纤维素,虽然保水性效果不如羟丙基甲基纤维素,但可显著提高砂浆的粘度、流动度、表观密度、缓凝性和粘结强度,并且效果要优于羟丙基淀粉。