羧甲基淀粉鈉（CMS)是一種用途廣泛的助劑， 可用作增稠劑、乳化劑、填充劑、穩(wěn)定劑、黏合劑。在 醫(yī)藥工業(yè)上可用作藥物片劑的崩解劑和血漿體積 擴(kuò)充劑;在紡織業(yè)上可配制成各種纖維織物上的漿劑;在食品工業(yè)上可用作穩(wěn)定劑或增稠劑；在印染 業(yè)上可作染料助劑和載體;在造紙業(yè)上可作紙漿勻 化劑和紙張表面施漿劑。此外，羧甲基淀粉鈉在石 油鉆井、洗滌劑、農(nóng)業(yè)、建材、服裝等行業(yè)也廣泛應(yīng) 用。高取代度的羧甲基淀粉鈉，由于其水溶性好，吸 水性強(qiáng)，黏度高，性能優(yōu)越，應(yīng)用領(lǐng)域及范圍更加廣 闊。目前，在我國(guó)，高取代度的羧甲基淀粉鈉還處于 研制階段。

　　

　　羧甲基淀粉鈉通常由淀粉和氯乙酸或其鈉鹽在堿性條件下進(jìn)行醚化反應(yīng)制得。其合成工藝分為 7jC媒法、固法、半固法和有機(jī)溶媒法。前三者只能制得低取代度的產(chǎn)品，一般為〇。 3左右。高取代度羧甲基淀粉鈉主要通過(guò)有機(jī)溶媒法合成，有機(jī)溶媒法大多采用能與水相溶的有機(jī)溶劑為介質(zhì)，在少量水存在的條件下進(jìn)行醚化，能提高取代度和反應(yīng)效 率，產(chǎn)品仍保持粒狀。有機(jī)溶劑的作用是保持淀粉不溶解，常用的有機(jī)溶劑有甲醇、乙醇、丙酮、異丙醇。本文以異丙醇為溶劑來(lái)研究制備高取代度羧甲 基淀粉鈉的工藝條件。

　　

　　1實(shí)驗(yàn) 1.1主要原料及試劑玉米淀粉（沈陽(yáng)萬(wàn)順達(dá)淀粉有限公司）；氫氧化鈉（工業(yè)級(jí)）；氯乙酸（北京化工廠）。

　　

　　1.2反應(yīng)機(jī)理淀粉與氯乙酸在氫氧化鈉存在下進(jìn)行的醚化 反應(yīng)為雙分子親核取代反應(yīng)，反應(yīng)式如下：(1)Rst(0H)3 +^NaOH^R8t(OH)3^(〇Na), + *H20(2)Rst(OH)3_;t(〇Na)!t + ^C1CH2C00H + *NaOH-^Rst ( 〇H)3_;[ ( OCH^OONa), + *H20 + *NaCl1.3 CMS的合成工藝按一定比例，將異丙醇、水、固體氫氧化鈉以及 淀粉分別加人三口燒瓶中，充分?jǐn)嚢韬螅迫撕銣?槽中，加熱升溫至堿化溫度，堿化一定時(shí)間后，再加 人固體氯乙酸并升溫至醚化溫度?反應(yīng)完畢，用含 水乙醇洗至對(duì)硝酸銀溶液不呈氯離子反應(yīng)，干燥得 到產(chǎn)品。

　　

　　1.4測(cè)定取代度采用絡(luò)合滴定樣品的羧甲基含量，然后換算成 產(chǎn)品取代度(DS)

　　

　　81 - 80S式中為產(chǎn)品取代度W為羧甲基的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

　　

　　2結(jié)果與討論本文所有實(shí)驗(yàn)中，淀粉的加人量均為8. lg.

　　

　　\2.1溶劑用量對(duì)產(chǎn)品取代度的影響按淀粉：氯乙酸：氫氧化鈉=1:〗：2(摩爾比，以下同），蒸餾水l〇ml，在35丈堿化1 ? 5h，55丈 醚化7h條件下，改變?nèi)軇┯昧?，測(cè)得產(chǎn)品取代度 DS如表1所示。

　　

　　表1不同溶劑用置下gS測(cè)置結(jié)果溶劑用量/ml6070801000. 373 80.371 00.374 70.376 4由表1數(shù)據(jù)可知，溶劑用量的多少對(duì)產(chǎn)品的 仍幾乎無(wú)影響。原則上溶劑用量途少越好，但為了 便于攪拌，溶劑量不能太少。

　　

　　2.2淀粉、氯乙酸、氫氧化鈉的配比對(duì)產(chǎn)品取代度的影響在氯乙酸：氫氧化鈉=1: 2保持不變及其它 反應(yīng)條件同2.1情況下，改變氯乙酸的用量，進(jìn)行 實(shí)驗(yàn)，測(cè)定值，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表2.

　　

　　表2不同氣乙酸的用量下DS的測(cè)量結(jié)果淀粉：氯乙酸：氫氧化鈉1: 0.5: 11： 1： 21： 2： 41: 3: 60. 126 80.374 70.551 7糊化表2數(shù)據(jù)表明，隨著氯乙酸用量的增加，取代 度隨之增大，但當(dāng)達(dá)到理論配比時(shí)，物料糊化，實(shí)驗(yàn) 無(wú)法進(jìn)行。在淀粉：氯乙酸=1: 2時(shí)，改變氫氧化 鈉用量，實(shí)驗(yàn)得表3結(jié)果。

　　

　　表3不同氫氧化鈉用量下PS測(cè)置結(jié)果 氫氧化鈉用量1： 2： 3 1： 2： 4 1： 2： 51： 2： 60.139 3 0.551 7 0.651 00.593 2 糊化從表3看出，隨著氫氧化鈉用量的增加，取代 度隨之增大；當(dāng)氫氧化鈉用量為氯乙酸的2. 5倍 時(shí)，氫氧化鈉用量再增加對(duì)產(chǎn)品取代度的影響很 小，并且體系易糊化?

　　

　　2.3加水量對(duì)產(chǎn)品?i代度的影響按淀粉：氯乙酸：氫氧化鈉=1: 2: 5,在堿 化溫度、堿化時(shí)間、醚化溫度、醚化時(shí)間同2. 1情況 下，改變水量，試驗(yàn)其對(duì)產(chǎn)品取代度的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié) 果見(jiàn)表4.

　　

　　表4改變加水量的￡>5測(cè)量結(jié)果加水量/ml10152025300.651 0 0.751 7 0. 804 2 0. 877 9 0.850 1由表4可知，當(dāng)加水量在20 ~ 30mL時(shí)，產(chǎn)品的 取代度較高，水量過(guò)低或過(guò)高都不利于醚化反應(yīng)。 由于反應(yīng)物料除淀粉外，其余都溶于水，水量太少 時(shí)則會(huì)影響堿和羧甲基試劑向淀粉內(nèi)部滲透，難以 激活反應(yīng)。但水對(duì)Na +存在溶劑化作用，水量越大， 溶劑化作用強(qiáng)，使得Na+向淀粉顆粒擴(kuò)散作用減 弱，而且水量過(guò)多，會(huì)失去溶劑法的作用。

　　

　　2.4戚化溫度對(duì)產(chǎn)品取代度的影響按淀粉：氯乙酸：氫氧化鈉=1: 2: 5,蒸餾 水25ml,分別在25^、30T、35T、40^下堿化 1.5h，在55X醚化5h，得到表5的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

　　

　　表S不同堿化溫度下flS的測(cè)置值械化溫度/弋253035400.728 60.813 40.877 90.878 8表5表明，隨著堿化溫度的增加，取代度相應(yīng) 增加；當(dāng)溫度達(dá)到35^時(shí)，溫度再增加對(duì)取代度幾 乎無(wú)影響。

　　

　　2.5堿化時(shí)間對(duì)產(chǎn)品取代度的影響按淀粉：氯乙酸??氫氧化鈉=1: 2: 5,蒸餾 水25ml,在35T條件下進(jìn)行堿化，所得結(jié)果如表6.

　　

　　表6不同堿化時(shí)間下gS值 '堿化時(shí)間/h0.51.01.52.03.00.712 6 0.803 4 0.877 9 0.878 9 0.879 5表6顯示，在堿化時(shí)間1.5h以?xún)?nèi)，隨著堿化時(shí) 間的增加，取代度隨之增加，而在1.5h以后，取代 度變化不大。

　　

　　2.6醚化溫度對(duì)產(chǎn)品取代度的影響按淀粉：氯乙酸：氫氧化鈉=1: 2: 5,蒸餾 水25〇11,35弋堿化1.511，分別在45丈、501€、551€、 60尤下醚化5h，得到表7結(jié)果。

　　

　　表7不同醚化溫度下DS值醚化溫度/T45-5055600.724 30.853 40.877 90.876 8 糊化由表7得出，醚化最佳溫度為551 ?過(guò)低取代 度偏低，過(guò)高易出現(xiàn)糊化。

　　

　　2.7醚化時(shí)間對(duì)產(chǎn)品取代度的影響按淀粉：氯乙酸：氫氧化鈉=1: 2: 5,蒸餾 水25ml，35t堿化1_ ShJS'C下分別醚化3h、4h、 5^611、7}1，得到如表8的結(jié)果。

　　

　　表8不同醚化時(shí)間下值醚化時(shí)間/h345670.312 60.503 40.877 90.879 30.881 1從表8可以看出醚化5h較適宜。醚化時(shí)間再延長(zhǎng)取代度雖有所提高，但提高不多。

　　

　　3結(jié)論綜上所述，以異丙醇為溶劑，制備取代度在〇。 8 以上的羧甲基淀粉鈉的最佳工藝條件為：按淀粉： 氯乙酸：氫氧化鈉=1: 2: 5,蒸餾水251^，35^堿 化L 5h ,55T醚化5h?該條件比較溫和，操作方便，有較好的應(yīng)用價(jià)值。