改性聚丙烯酸-丙烯酰胺吸水樹(shù)脂的制備和性能研究.pdf

1、高吸水性樹(shù)脂(Super Absorbent Polymer，SAP)是一類水溶脹型高分子聚合物，由于具有獨(dú)特的吸水性能和保水性能，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于石油化工、水處理、農(nóng)林園藝等領(lǐng)域。目前關(guān)于高吸水性樹(shù)脂的合成與表征雖有很多報(bào)道，但樹(shù)脂的吸水速率慢、耐鹽性差問(wèn)題一直都沒(méi)有解決，極大的限制了高分子樹(shù)脂的應(yīng)用空間。本文以提高樹(shù)脂的吸水速率、改善產(chǎn)物吸水性能和吸鹽水性能為目標(biāo)，對(duì)聚合工藝進(jìn)行研究，研究?jī)?nèi)容分為如下幾個(gè)部分:
　　1、高吸水速

2、率吸水樹(shù)脂的合成:以丙烯酸、丙烯酰胺和對(duì)苯乙烯磺酸鈉為共聚單體，以羧甲基纖維素鈉為接枝底物制備高吸水樹(shù)脂。以吸水速率和產(chǎn)物吸水倍數(shù)、吸鹽水倍數(shù)為指標(biāo)，通過(guò)單因素分析法研究了中和度、引發(fā)劑、交聯(lián)劑、羧甲基纖維素鈉含量、對(duì)苯乙烯磺酸鈉含量、反應(yīng)溫度等工藝條件對(duì)吸水樹(shù)脂吸水效果的影響。制備了吸純水量為980g/g，吸鹽水量(0.9％NaCl)為103g/g的產(chǎn)物。
　　2、耐鹽性吸水樹(shù)脂的合成:為改善產(chǎn)物的耐鹽性能，以丙烯酸、丙烯酰胺為

3、共聚單體，木質(zhì)素磺酸鈉為添加物，運(yùn)用單因素分析法對(duì)中和度、引發(fā)劑、交聯(lián)劑、木質(zhì)素磺酸鈉含量、反應(yīng)溫度和單體配比等工藝條件進(jìn)行研究，合成了吸純水量為1282g/g，吸鹽水量為143g/g的耐鹽性高吸水樹(shù)脂。在單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上采用L25(55)正交實(shí)驗(yàn)優(yōu)化制備工藝，得到最佳制備條件為:單體AA/AM的質(zhì)量配比為3∶1，木質(zhì)素磺酸鈉用量為單體總質(zhì)量的1.0％，引發(fā)劑用量為單體總質(zhì)量的1.5％，交聯(lián)劑用量為單體總質(zhì)量的0.05％，中和度為50

4、％，溫度為90℃，在此條件下制備的吸水樹(shù)脂吸蒸餾水的倍率為1215g/g，吸鹽水量為125g/g。
　　3、采用紅外(FT-IR)、掃描電鏡(SEM)、熱重(TG-DTA)等方法對(duì)產(chǎn)物結(jié)構(gòu)、表面形貌、熱性能進(jìn)行表征，結(jié)果表明紅外接枝良好，掃描電鏡表明樹(shù)脂表面存在大量孔洞，熱重分析表明樹(shù)脂熱穩(wěn)定性良好。
　　4、從保水性、吸水速率、耐電解質(zhì)等角度對(duì)產(chǎn)物性能進(jìn)行了研究。結(jié)果表明丙烯酸系列高吸水樹(shù)脂具有較高的吸水性與保水性，較好的