丙烯酸类高吸水树脂的制备及性能研究.pdfVIP

鲍 艳 等 ：丙烯酸类高吸水树脂 的制备及性能研究 丙烯酸类高吸水树脂的制备及性能研究 鲍 艳 ，马建中 。，李 娜 (1．陕西科技大学 资源与环境学院，陕西 西安 710021； 2．陕西科技大学 教育部轻化工助剂化学与技术重点实验室 ，陕西 西安 710021) 摘 要： 采用水溶液聚合 法制备 了丙烯酸类 高吸水 2 实 验 树脂。考察了树脂结构 中所含官能团、聚合反应温度 及聚合体 系pH对高吸水树脂吸水性能的影响。研 究 2．1 实验材料 结果表明，甲基对树脂的吸水性有 负面影响，羟基对吸 丙烯酸类单体 ：CP，天津市福晨化学试剂厂 ；N， 水性有正面贡献，酯基对吸水性的贡献较羧基差，随酯 N一亚 甲基双丙烯酰胺 (NMBA)：CP，天津市傲然精细 基链长的增加 ，树脂 的吸水性 降低 。随聚合温度 的升 化工研究所 ；过硫酸钾 (KPS)：CP，天津市化学试剂厂 高及体 系pH 的升 高树脂的吸水性呈先增加后 降低趋 六 厂 。 势。 2．2 高吸水树脂的制备 关键词 ： 高吸水树脂 ；官能团；聚合温度；体 系pH；吸 将一定量的丙烯酸类单体、引发剂 、交联剂和蒸馏 水性 水置于装有冷凝管 、搅拌装置 的 250mL三 口烧瓶 中， 中图分类号 ： TB34 文献标识码 ：A 升温至 70℃，保温反应 2h，所得凝胶经过水洗 ，乙醇溶 文章编号 ：1001—9731(2011)04—0693—03 液 (1：1)浸泡 24h后 ，65℃真空干燥 ，备用 。 2．3 吸水性能 1 引 言 准确称取一定量的树脂置于烧杯 中，加入蒸馏水 高吸水性树脂又称超级吸水聚合物，或超级吸水 或 0．9 的NaC1水溶液 ，室温下静置 ，待吸水饱和后 ， 剂 ，是近年来合成的一种新型材料。通常的吸水材料 网筛过滤多余水分 ，准确称取吸液后树脂的质量 ，按下 如棉花、海绵 、纸等 ，其吸水能力只有 自身质量 的 2O～ 式计算吸液倍率 Q (g／g)： 40倍，并且挤压时 ，大部分水将被排挤出来。而高吸 一 水性树脂可吸收 自身质量数百倍到上千倍 的水 ，保水 能力强且能经受一定 的挤压作用。 式 中，m 为绝干 SAR 的质量 ，g；m 为溶胀 SAR 关于高吸水性树脂的研究最早可追溯至 1961年 ， 的质量 ，g。 美国农业部北方研究所率先用淀粉与丙烯腈接枝共聚 3 结果与讨论 制成高吸水性树脂l】]。随后 ，日本 、德 国、法 国、英国、 俄罗斯等国家也都对高吸水性树脂进行了大量的开发 3．1 官能团对高吸水树脂性能的影响 研究及应用。由于高吸水树脂具有超强 的吸水 、保 水 高吸水性树脂是一种三维 网状结构，其 中分布着 性能，其被广泛应用于各行各业 ，如卫生用品_2]、药物 许多的离子基 团，水分子进入网状结构后与这些离子 缓释l3“]、生物传感器 5『]、废水处理 ]、农林业凹01 形成氢键 ，因而被牢固地吸附在 网状内。由于网状结 等。 构本身具有弹性，因而它能容纳许多的水分子 ，外表呈 本课题组前期研究以麦秸秆为原料获取羧 甲基纤 一 种凝胶状态 。高吸水性聚合物是