專利名稱：一種磺化淀粉的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于改性淀粉制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種磺化淀粉的制備方法。
背景技術(shù)：
磺化淀粉的制備方法有多種，最早是用硫酸、后用發(fā)煙硫酸和溶于二硫化碳中的三氧化硫作磺化劑制備磺化淀粉；還有人在有機(jī)溶劑中用氯磺酸作磺化劑和淀粉反應(yīng)生成磺化淀粉。以上制備方法均是在溶劑介質(zhì)中進(jìn)行，屬濕法制備，其缺點(diǎn)是需要消耗大量的溶劑，而且產(chǎn)物中殘存的溶劑須經(jīng)洗滌方能將產(chǎn)品分離純化。為了使工藝簡單易行，反應(yīng)多采用干法或半干法進(jìn)行，有文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo)用一定比例的NaHSO3和NaNO2的混合物與淀粉在100 120°C共熱制得磺化淀粉，另一種是淀粉在尿素和氨基磺酸混合液中浸泡、過濾、干燥，100 300°C加熱反應(yīng)。但采用以上方法，轉(zhuǎn)化率不高，有的方法需要進(jìn)行后續(xù)處理，不 宜進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)。要降低磺化淀粉的生產(chǎn)成本，除去反應(yīng)原料的因素以外，合成方法和工藝是至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。產(chǎn)品在性能達(dá)標(biāo)的情況下，如何能夠降低成本直至工業(yè)化生產(chǎn)時更為重要的研究課題。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種工藝簡單、取代度高且生產(chǎn)成本低的磺化淀粉的制備方法。為達(dá)到以上目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為一種磺化淀粉的制備方法，包括將40 50重量份的淀粉加入到攪拌容器中，在封閉狀態(tài)下向攪拌容器中噴入用有機(jī)溶劑稀釋后的氯磺酸有機(jī)溶液，氯磺酸的用量為5 20體積份，使所得混合物在室溫下攪拌反應(yīng)
O.5 lh，即得產(chǎn)品。進(jìn)一步，氯磺酸有機(jī)溶液以霧狀噴入攪拌容器中，噴霧速度為30mL/min，霧滴直徑為 50 100 μ m。進(jìn)一步，攪拌速度為20 35r/mi η,反應(yīng)時間為O. 5 O. 8h。進(jìn)一步，有機(jī)溶劑為吡啶、氯仿、二氯甲烷或甲酰胺。再進(jìn)一步，氯磺酸與有機(jī)溶劑的體積比為1:0. 8 2。優(yōu)選情況下，氯磺酸與有機(jī)溶劑的體積比為1:1。進(jìn)一步，淀粉為玉米淀粉、木薯淀粉或它們的混合物。進(jìn)一步，所述攪拌容器為捏合機(jī)。進(jìn)一步，I重量份表示Ig時，I體積份表示ImL ；1重量份表示Ikg時，I體積份表示IL0本發(fā)明提供的磺化淀粉的制備方法，其生產(chǎn)工藝簡單，條件溫和，磺酸基取代度高，成本低，無后處理，無三廢，且綠色環(huán)保，在油田鉆井過程中具有很廣泛的應(yīng)用前景。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。下述實(shí)施例中，I重量份表示Ig時，I體積份表示ImL ；1重量份表示Ikg時，I體積份表示1L。實(shí)施例中的試劑和設(shè)備均可自市場購得。實(shí)施例I將40g的玉米淀粉加入捏合機(jī)中攪拌,噴入由8mL的氯磺酸用7mL的卩比唳稀釋成的溶液，噴霧速度為30mL/min,霧滴直徑為50 100 μ m (下同)；在室溫下攪拌Ih,攪拌速度為20r/min，使反應(yīng)充分進(jìn)行，即得本發(fā)明的產(chǎn)品?；撬峄〈葹镺. 20。
實(shí)施例2將45g的玉米淀粉加入捏合機(jī)中攪拌，噴入由12mL的氯磺酸用12mL的氯仿稀釋成的溶液，在室溫下攪拌45min，攪拌速度為25r/min，使反應(yīng)充分進(jìn)行，即得本發(fā)明的產(chǎn)品。磺酸基取代度為O. 24。實(shí)施例3將45g的玉米淀粉加入捏合機(jī)中攪拌，噴入由15mL的氯磺酸用30mL的二氯甲烷稀釋成的溶液，在室溫下攪拌lh，攪拌速度為30r/min，使反應(yīng)充分進(jìn)行，即得本發(fā)明的產(chǎn)品。磺酸基取代度為O. 19。實(shí)施例4將50g的木薯淀粉加入捏合機(jī)中攪拌，噴入由20mL的氯磺酸用20mL的甲酰胺稀釋成的溶液，在室溫下攪拌30min，攪拌速度為35r/min，使反應(yīng)充分進(jìn)行，即得本發(fā)明的產(chǎn)品。磺酸基取代度為O. 17。實(shí)施例5將350kg的玉米淀粉和木薯淀粉(重量比為1:1)混合物加入捏合機(jī)中攪拌,噴入由100L的氯磺酸用100L的二氯甲烷稀釋成的溶液，在室溫下攪拌lh，攪拌速度為35r/min，使反應(yīng)充分進(jìn)行，即得本發(fā)明的產(chǎn)品。磺酸基取代度為O. 23。對比例將45g玉米淀粉放入干凈的研缽中，加入IOml 二氯甲烷研磨混合，使淀粉潤濕分散；將13mL的氯磺酸與等體積的二氯甲烷混合液加入到研缽中，室溫下反應(yīng)lh，磺酸基取代度為O. 16。本發(fā)明實(shí)施例3與對比例的對比結(jié)果表明，本發(fā)明提供的方法，其最重要的優(yōu)點(diǎn)是磺酸基取代度高，并且工藝簡單。此外，實(shí)施例5的結(jié)果表明，本發(fā)明的方法易于工業(yè)上進(jìn)行磺化淀粉的規(guī)?；a(chǎn)。上述實(shí)施例只是對本發(fā)明的舉例說明，本發(fā)明也可以以其它的特定方式或其它的特定形式實(shí)施，而不偏離本發(fā)明的要旨或本質(zhì)特征。因此，描述的實(shí)施方式從任何方面來看均應(yīng)視為說明性而非限定性的。本發(fā)明的范圍應(yīng)由附加的權(quán)利要求說明，任何與權(quán)利要求的意圖和范圍等效的變化也應(yīng)包含在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種磺化淀粉的制備方法，包括將40 50重量份的淀粉加入到攪拌容器中，在封閉狀態(tài)下向攪拌容器中噴入用有機(jī)溶劑稀釋后的氯磺酸有機(jī)溶液，氯磺酸的用量為5 20體積份，使所得混合物在室溫下攪拌反應(yīng)O. 5 lh，即得產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種磺化淀粉的制備方法，其特征在于，氯磺酸有機(jī)溶液以霧狀噴入攪拌容器中，噴霧速度為30mL/min，霧滴直徑為50 100 μ m。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的一種磺化淀粉的制備方法，其特征在于，攪拌速度為20 35r/min,反應(yīng)時間為O. 5 O. 8h。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的一種磺化淀粉的制備方法，其特征在于，有機(jī)溶劑為吡啶、氯仿、二氯甲烷或甲酰胺。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種磺化淀粉的制備方法，其特征在于，氯磺酸與有機(jī)溶劑的體積比為1:0. 8 2。
6.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的一種磺化淀粉的制備方法，其特征在于，淀粉為玉米淀粉、木薯淀粉或它們的混合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的一種磺化淀粉的制備方法，其特征在于，所述攪拌容器為捏合機(jī)。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種磺化淀粉的制備方法，其特征在于，I重量份表示Ig時，I體積份表示ImL ；1重量份表示Ikg時，I體積份表示1L。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種磺化淀粉的制備方法，包括將40～50重量份的淀粉加入到攪拌容器中，在封閉狀態(tài)下向攪拌容器中噴入用有機(jī)溶劑稀釋后的氯磺酸有機(jī)溶液，氯磺酸的用量為5～20體積份，使所得混合物在室溫下攪拌反應(yīng)0.5～1h，即得產(chǎn)品。本發(fā)明提供的磺化淀粉的制備方法，其生產(chǎn)工藝簡單，條件溫和，轉(zhuǎn)化率高，成本低，無后處理，無三廢，且綠色環(huán)保，在油田鉆井過程中具有很廣泛的應(yīng)用前景。
文檔編號C08B31/06GK102775507SQ201210256570
公開日2012年11月14日 申請日期2012年7月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月23日
發(fā)明者馮理瓊, 孫保明, 權(quán)換哲 申請人:北京中科日升科技有限公司