淀粉的反应挤出改性是近年来发展起来的高效、节能的新技术。但由于传统的挤出机,包括反应型挤出机,在淀粉这一特殊材料的改性应用中需要改进。市面上并没有现成用于淀粉挤出改性的设备。本课题首先需要建立适用于淀粉改性,尤其是接枝改性的挤出体系。高吸水性树脂是一种带有亲水性基团并具有一定网状结构的功能性高聚物,有超强的吸水与保水能力。淀粉基高吸水性树脂采用淀粉为原料,以淀粉的大分子碳链为骨架,以丙烯酸、丙烯腈、丙烯酰胺等为单体,使用引发剂、交联剂进行接枝共聚反应而成。其主要的合成方法有水溶液聚合法、反向悬浮液聚合法、反向乳液聚合法、辐射聚合法等。双螺杆挤出机是高聚物加工中一种重要的设备,有生产效率高、污染少、可连续生产等特点,可以作为反应容器,对高聚物进行物理、化学改性。本课题使用蜡质玉米淀粉,通过反应型挤出机制备淀粉基高吸水性树脂。本课题对物料在不同螺杆设计中的停留时间、不同转速时淀粉在机筒中的停留时间、不同水分含量的淀粉在机筒中的停留时间进行研究。并对挤出过程中,淀粉的糊化与相变进行了研究,为建立反应挤出体系提供加工参数及可行性。本课题也通过设计响应面实验设计,研究了挤出加工中温度、螺杆转速和引发剂用量对所制备样品宏观性能的影响。实验结果证明,通过改装挤出机的密闭系统和双螺杆组合,可以建立起无氧条件和可行的接枝共聚反应时间,丙烯酰胺、淀粉可以进行挤出法连续制备淀粉基SAP。温度、螺杆转速、引发剂添加量等条件对所制备样品的宏观性能有较大影响且他们之间有一定的交互作用。反应挤出法较传统方法所制备的SAP性能差,体现在产物的吸水性能、吸盐性能等方面。本课题主要进行了以下几个方面的研究:1:对双螺杆挤出机进行改进,对双螺杆的组合进行改装,以得到适合自由基反应的无氧条件和较长的反应时间。对淀粉在挤出过程中的变化进行研究,通过偏光显微镜、DSC、扭矩曲线等描述淀粉在挤出过程中的糊化及相变过程,为反应挤出制备淀粉基SAP体系的建立作指导。2:以蜡质玉米淀粉为原料,使用双螺杆挤出机为反应容器制备淀粉基SAP,测定其微观结构及宏观性能。对挤出法所制高吸水性树脂进行吸水保水、热力学等方面的测试,初步研究反应挤出所制得的产品。3:机筒温度、螺杆转速和引发剂添加量是影响新体系下所制备产品效果的重要参数,通过对这三个参数设计三因素三水平的响应面实验,研究它们对产品性能的影响以及反应中它们之间的交互作用。