β-环糊精-丙烯酸-丙烯酰胺接枝共聚型树脂在金属离子中的吸液行为研究.pdfVIP

黄 占华 等：p一环糊精一丙烯酸一丙烯酰胺接枝共聚型树脂在金属离子中的吸液行为研究 』3一环糊精一丙烯酸一丙烯酰胺接枝共聚型树脂 在金属离子中的吸液行为研究 黄 占华，张 斌 ，胡晓峰 (东北林业大学 材料科学与工程学院，黑龙江 哈尔滨 150040) 摘 要 ： 以8一环糊精、丙烯酸与丙烯酰胺为原料，采 2 实 验 用反相悬浮接枝聚合法制备 了B一环糊精基高吸水性树 脂，系统研究了树脂在不 同种金属离子 中的吸液特征 。 2．1 试剂与仪器 实验结果表 明金属离子和水之间存在着竞吸作用，3 p一环糊精 (AR，天津市科密欧化学试剂开发 中 种金属 阳离子 对树 脂 的吸液 效 果影 响大 小 分 别是 心)；丙烯酸 (AR，天津市光复精细化工研究所)；丙烯 NaC1CaCl2FeCI3，树脂在 CaC12和 FeC1。溶液 中 酰胺 (AR，天津市科密欧化学试剂开发 中心)；聚乙烯 的吸液行为有过溶胀现象，且过溶胀现象随金属离子 醇 (CP，天津市科密欧化学试剂开发中心)；过二硫酸 强度的升高而减弱 。树脂在溶液浓度为 0．005～0．1 钾 (AR，天津市科密欧化学试剂开发 中心)；N，N一亚 mol／L的不 同阴离子溶液 中的吸液倍率大小顺序为 甲基双丙烯酰胺 (AR，天津市科密欧化学试剂开发 中 NaAcNa2C03Na3P04，阴离子离子半径越大，水 心)；光 电子能谱仪 K—Alpha型(ThermofisherScien— 合作用越强 ，吸液倍率越低 。树脂在金属离子 中吸液 ticfic公司)；扫描电子显微镜 Quanta200型(美国FEI 后的凝胶仍保持较好的三维 网格结构，且 网格大小与 公司)。 吸液倍率成正相关。 2．2 树脂的制备方法 关键词： 一环糊精 ；高吸水树脂；金属离子；吸液特 将 p一环糊精 (口一CD)溶解于一定量的碱溶液 中，控 征 ；三维 网格结构 制碱 的用量使丙烯酸 中和度为 75 ；将 8一CD 的碱溶 中图分类号 ： TB34 文献标识码 ：A 液置于反应器 中，加入环 己烷 ，水浴加热、搅拌并通入 文章编号 ：1001—9731(2011)12-2189—04 氮气保护；引发剂用量 (占原料总质量的百分 比)为 0．35 ，交联剂 N，Nr_亚 甲基双丙烯酰胺 (占原料总质 1 引 言 量的百分比)为 0．04 ，分别将丙烯酸、丙烯酰胺和引 高吸水性树脂 (SAP)是近年来开发的一种新型功 发剂 、交联剂用去离子水溶解后倒人两个恒压滴液漏 能高分子材料，它可 以吸收其 自重几百倍其至上千倍 斗中，得到单体和引发剂溶液体系，其中B—CD与丙烯 的水，具有强大的吸(保)水性能，在个人卫生用 品、土 酸和丙烯酰胺三者 的质量 比为 2：7：1；将反应器升 木建筑 、工农业生产 、医用材料中得到广泛的应用[1,2J。 至 55。C，分别将单体和引发剂溶液体系缓慢滴加到反 面对世界水资源 日益短缺的现状，高吸水性树脂的研 应器 中进行聚合反应 2～2．5h；继续保温 60min取出， 究已成为国内外广大科研工作者的研究热点。 目前 ， 得到粘弹性胶体 ，4O℃下真空干燥 24h后得块状产品。 高吸水树脂的工业化生产主要以石油化工产物——丙 2．3 吸液效果测定 烯酰胺 、丙烯酸 、丙烯腈和聚 乙烯醇等为原料 ，随着石 配制 4种不 同浓度金属 阳离子 (0．100、0．050、 油资源的 日益短缺，如何利用可再生资源纤维素、淀粉