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，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，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有機溶媒法合成，有機溶媒法大多采用能與水相溶的有機溶劑為介質(zhì)，在少量水存在的條件下進行醚化，能提高取代度和反應(yīng)效 率，產(chǎn)品仍保持粒狀。有機溶劑的作用是保持淀粉不溶解，常用的有機溶劑有甲醇、乙醇、丙酮、異丙醇。本文以異丙醇為溶劑來研究制備高取代度羧甲 基淀粉鈉的工藝條件。
1實驗 1.1主要原料及試劑玉米淀粉（沈陽萬順達淀粉有限公司）；氫氧化鈉（工業(yè)級）；氯乙酸（北京化工廠）。
1.2反應(yīng)機理淀粉與氯乙酸在氫氧化鈉存在下進行的醚化 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，充分攪拌后，移人恒溫 槽中，加熱升溫至堿化溫度，堿化一定時間后，再加 人固體氯乙酸并升溫至醚化溫度?反應(yīng)完畢，用含 水乙醇洗至對硝酸銀溶液不呈氯離子反應(yīng)，干燥得 到產(chǎn)品。
1.4測定取代度采用絡(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)量分數(shù)。
2結(jié)果與討論本文所有實驗中，淀粉的加人量均為8. lg.
\2.1溶劑用量對產(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?，測得產(chǎn)品取代度 DS如表1所示。
表1不同溶劑用置下gS測置結(jié)果溶劑用量/ml6070801000. 373 80.371 00.374 70.376 4由表1數(shù)據(jù)可知，溶劑用量的多少對產(chǎn)品的 仍幾乎無影響。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，進行 實驗，測定值，實驗結(jié)果如表2.
表2不同氣乙酸的用量下DS的測量結(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)達到理論配比時，物料糊化，實驗 無法進行。在淀粉：氯乙酸=1: 2時，改變氫氧化 鈉用量，實驗得表3結(jié)果。
表3不同氫氧化鈉用量下PS測置結(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，氫氧化鈉用量再增加對產(chǎn)品取代度的影響很 小，并且體系易糊化?
2.3加水量對產(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、堿化時間、醚化溫度、醚化時間同2. 1情況 下，改變水量，試驗其對產(chǎn)品取代度的影響，實驗結(jié) 果見表4.
表4改變加水量的￡>5測量結(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，產(chǎn)品的 取代度較高，水量過低或過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 時則會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Na +存在溶劑化作用，水量越大， 溶劑化作用強，使得Na+向淀粉顆粒擴散作用減 弱，而且水量過多，會失去溶劑法的作用。
2.4戚化溫度對產(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的實驗結(jié)果。
表S不同堿化溫度下flS的測置值械化溫度/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)溫度達到35^時，溫度再增加對取代度幾 乎無影響。
2.5堿化時間對產(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條件下進行堿化，所得結(jié)果如表6.
表6不同堿化時間下gS值 '堿化時間/h0.51.01.52.03.00.712 6 0.803 4 0.877 9 0.878 9 0.879 5表6顯示，在堿化時間1.5h以內(nèi)，隨著堿化時 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 ?過低取代 度偏低，過高易出現(xiàn)糊化。
2.7醚化時間對產(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不同醚化時間下值醚化時間/h345670.312 60.503 40.877 90.879 30.881 1從表8可以看出醚化5h較適宜。醚化時間再延長取代度雖有所提高，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)用價值。