探究机械活化淀粉水溶液聚合法制备高吸水性树脂的研究

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1、广西大学硕士学位论文机械活化淀粉水溶液聚合法制备高吸水性树脂的研究姓名：张立颖申请学位级别：硕士专业：化学工艺指导教师：黄祖强20090624机械活化淀粉水溶液聚合法制备高吸水性树脂的研究摘要高吸水性树脂是一种新型功能高分子材料，具有很强的吸水能力和保水能力，己得到广泛应用。为了开发价廉、性能优越的新型超强吸水树脂，本文研究了机械活化淀粉高吸水性材料的合成及其性能。(1)采用自制的搅拌磨对淀粉进行机械活化预处理，以不同活化时间的淀粉为原料，过硫酸铵和亚硫酸钠为引发剂，通过水溶液聚合法制备淀粉接枝丙烯酸高吸水

2、性树脂(ST-g—PAA)。考察了淀粉活化时间、淀粉用量、反应温度、反应时间、中和度、引发剂用量等对高吸水性树脂吸水性能的影响，得出了适宜的合成条件为：．淀粉机械活化时间为90min，淀粉2．Og，丙烯酸15．00mL，反应温度70℃，去离子水25mL，引发剂用量比为过硫酸铵：亚硫酸钠=O．024g：0．012g，中和度80％，反应时间1h。采用木薯和玉米活化淀粉制得的样品在室温下吸液1h，吸液率分别为吸去离子水3100g／g幂1：13569g／g，吸自来水459g／g禾f1480g／g，20．9％NaCl

3、生理盐水率为272g／g年1：1290g／g。相同条件下木薯和玉米糊化淀粉制得的样品吸液率分别为吸去离子水1368g／g禾l：12790g／g，吸自来水352g／g和381g／g，20．9％NaCl生理盐水率为210g／g幂[：1240g／g。(2)在ST-g．PAA高吸水性材料制备工艺基础上，引入耐盐性非离子型单体丙烯酰胺，合成ST-g．PAA／PAM高吸水性树脂，以改进吸水树脂的耐盐性。适宜的工艺条件为：淀粉机械活化时间为90min，淀粉1．Og，丙烯酸13．50mL，丙烯酰胺1．50g，反应温度70℃

4、，去离子水25n儿，引发剂用量比为过硫酸铵：亚硫酸钠=O．024g：0．016g，交联剂用量O．50ml(浓度为O．75gm)，中和度80％，反应时间1h。采用木薯和玉米活化淀粉制得的样品在室温下吸液1h，吸液率分别为吸去离子水2503g／g和2563g／g，吸自来水517e,／g和539g／g，吸0．9％NaCl生理盐水率为324g／g和378g／g。相比ST-g．PAA，ST-g—PAA／P：AM的吸盐水率得到明显的提高。(3)采用红外光谱、差示扫描量热法、扫描电镜和X_射线衍射等方法对原料和产物的结构

5、进行了表征。结果表明：红外光谱分析证明产物具有羰基的特征吸收峰；热分析图谱表明产物与淀粉的热稳定性有明显区别；X一射线衍射证明淀粉的半晶体结构变为无定形态；扫描电镜图表明淀粉表面被单体破坏。关键词：机械活化淀粉水溶液聚合高吸水性树脂丙烯酸丙烯酰胺ⅡSTUDYONTHEPREPARATIONoFSUPERABSORBENTPOLYMERBYMECHANICALLYACTIVATEDSTARCHPOLYMERIZATIONINAQUEOUSSOLUTIONABSTRACTSuperabsorbentPolyme

6、risanewfunctionalpolymericmaterialwithexcellentcapacityofabsorbingandpreservingalargequantityofwater,asaresult，theyarewildlyusedinavarietyoffields．Thus，thepreparationofsuperaquasorbentmaterialsbymechanicallyactivatedstarchpolymerizationinaqueoussolutionwas

7、investigatedandtheircharacteristicswereexploredinordertodevelopsomenewsuperabsorbentpolymerwithlowcostandgoodperformance．(1)Amechanicallyactivatedstarchwasobtainedbyastirring—typeballmill．Then，starchactivatedwithdifferenttimesasrawmaterial，ammoniumpersulfa

8、teandsodiumsulfiteasinitiators，Superabsorbentpolymer(ST-g—PAA)wassynthesizedbypolymerizationinanaqueoussolutionviastarchgraftedwithacrylicacid．Theeffectsofmechanicalactivationtime，amountsofstarch，acrylicacida