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羟乙基在淀粉分子链上的分布直接影响到羟乙基淀粉(HES)的水溶性、粘度、稳定性及其在医药和造纸等领域的应用性能。研究取代基分布对于提高HES的附加值,开拓不同取代基分布的HES的应用领域具有重要意义。但由于HES结构复杂,尤其是对于摩尔取代度MS>0.5的HES,其分子中还存在寡聚氧乙烯基侧链,因此,对羟乙基淀粉取代基进行定位存在较大难度。本文利用气-质联机(GC-MS)方法分析了 HES中取代基的分布,推断了 HES的单取代羟乙基葡萄糖和二取代羟乙基葡萄糖硅烷基化衍生物可能的质谱断裂方式,完善了适用于摩尔取代度MS在0.02-1.2之间的羟乙基淀粉取代基分布的分析方法。并在此基础上,分别以碳酸乙烯酯(EC)和环氧乙烷(EO)为醚化剂制备不同取代基分布的HES。依据碳酸乙烯酯(EC)在高温碱性介质中对玉米淀粉主链的C2-OH具有高选择性和对羟乙基聚合取代具有抑制能力,通过改变醚化剂用量,活化剂碱用量,醚化温度和醚化时间等反应条件对HES-EC(以碳酸乙烯酯为醚化剂制备的羟乙基淀粉)的羟乙基分布进行调控,得到取代基在淀粉主链上分布相对均匀的HES。GC-MS分析结果表明,以EC为醚化剂,以二甲基亚砜为溶剂,在n(AGU):n(EC):n(NaOH)为1:3:1,醚化温度为140℃,醚化时间为11h条件下得到的HES取代基分布均匀性较好:摩尔取代度(MS)为0.58、总取代度(DSt)0.43,寡聚氧乙烯基侧链平均长度MS/DSt为1.35。其中,C2单羟乙基取代物占总取代产物的31.21%。同时,研究了以环氧乙烷(EO)为醚化剂制备的羟乙基淀粉HES-EO的取代基分布。结果表明,制备MS为0.20-1.22的HES-EO,寡聚氧乙烯基侧链平均长度MS/DSt基本都在2-6.5之间,很难得到总取代度DSt较高,同时满足侧链聚合度MS/DSt较低的取代基均匀分布的HES。分别以EC和EO为乙氧化试剂,制备了相同摩尔取代度(MS=0.58)不同取代基分布的HES-EC和HES-EO。发现以EC为乙氧化试剂制备羟乙基淀粉,具有反应可控性和取代基分布均匀性,HES-EC的总取代度DSt更高,寡聚氧乙烯基侧链平均长度MS/DSt更小,MS/DSt始终保持在1.5左右。自制 HES-EC(MS=0.42,Mw=6.2×104g/mol,C2/C6=15)与三代代血浆原药 HES相比,HES-EC的分子量、摩尔取代度和C2/C6比都符合代血浆结构要求,具有潜在开发前景。对不同取代基分布的HES-EC和HES-EO的流变性能、表面张力和乳化性能的研究表明,HES-EC的粘度很小,其流变性受摩尔取代度MS和寡聚氧乙烯基侧链长度MS/DSt大小影响不大,并具有较好的表面活性和乳化稳定性,其中MS为0.58的HES-EC最低表面张力为30.20 mN/m,乳液稳定性达到840 min。而HES-EO几乎没有表面活性。在0-1000 s-1剪切速率范围内,MS为0.58-1.00的HES-EO(Mw>106)及酸解至Mw为60000-90000g/mol的HES-EO均表现出优异的抗剪切性能。在分子量保持相同数量级下,MS/DSt相同时,MS大的HES-EO水溶液粘度更小。MS/DSt对HES-EO的流变性能影响不大。基于酸解HES-EO(MS=0.58-1.00,Mw 60000-90000 g/mol)具有优异的抗剪切性能和亲水性,较强的抗离子干扰能力以及有利于泡沫混凝土助剂分散的适中的粘度范围(10-50mPa·s),本文以2,4-二(4’-叔丁基苯氧基)-6-氯-[1,3,5]-三嗪(BPCT)为疏水化试剂,三嗪环为连接基团,通过调控HES-EO的摩尔取代度(MS)和疏水性三嗪官能团的取代度(DS),设计合成了具有稳泡性能的两亲性淀粉衍生物2,4-二(4’-叔丁基苯氧基)-6-氯-[1,3,5]-三嗪羟乙基淀粉醚(B-HES),并将B-HES用于含有尾矿砂的泡沫混凝土砌块制备中。结果表明,与相同掺量的石油基稳泡剂硬脂酸钙和改性前的羟乙基淀粉HES-EO相比,掺加B-HES的泡沫混凝土砌块的抗压强度更大。其中B-HES10(MS=1.00,DS=0.03)为稳泡剂的泡沫混凝土砌块孔分布均匀,抗压强度最大,为0.97 MPa,容重较小为460 kg/m3。