纤维素改性阳离子高吸水树脂合成研究.doc

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1、科技中心>应用技术>纤维素改性阳离子高吸水树脂合成研究ImagePostedby--on11/20/0710:53AM,updatedon12/24/0804:58PM   王丹　商士斌　宋湛谦　王踽摘要：利用反相悬浮聚合法，将羧甲基纤维素(CMC)与丙烯酰胺(AM)和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(MAETAC)接枝共聚，创新合成了分子中同时含有阳离子和非离子亲水基团的羧甲基纤维素改性高吸水树脂(ICAM)。对合成反应的影响因素如油水相体积比、CMC用量、反应体系pH值、引发剂(NaHS03、(NH4)2S208)用量、交联剂

2、N，N’一亚甲基双丙烯酰胺(NMBA)用量等进行了探讨和研究，得出了反相悬浮聚合法制备ICAM树脂的优化工艺条件，该条件下得到的树脂产品吸蒸馏水倍率为657g／g、吸0．9％NaCl溶液为116g／g。关键词：高吸水树脂羧甲基纤维素反相悬浮接枝共聚PreparationofCationicSuperabsorbentPolymersModifiedbyCellulose   WANGDan，SHANGShi—bin，SONGZhan-qian，WANGYuAbstract：Acrylamide(AM)，and[2-(methy

3、lacryloyloxy)ethyl]trimethylammoniumchloride(MAETAC)weregraftedontocarboxymethylcellulose(CMC)topreparecellulose-modifiedcationicsuperabsorbentpolymers(SAPs)byinversesuspensioncOp01ymerizatiOn．Thefactorsaffectingthewater-absorbentcapacityofSAPs，suchasphaseratio，CMCd

4、osage，pHofdispersedphase，andcontentofinitiatorandcrosslinkingagentwereinvestigatedindetail．Thecellulose．modifiedcationicSAPspreparedunderoptimalsynthesisconditionshavetheabsorbentcapacityof657timestheirownweightindistilledwaterand116timesin0．9％saltsolutionunderoptim

5、izedsynthesiscondition，wereobtained．Keywords：Superabsorbentpolymer，carboxymethylcellulose，inversesuspension，graftcopolymerization   　　高吸水树脂(superabsorbentpolymer，简称SAP)；近年来高分子领域得到迅速发展的一类新型功能材料[1]。自美国20世纪60年代首先研制成功，70年代进行玉米、大豆种子涂层试验取得成功并在农业中应用推广后，世界各国竞相研制出多种高吸水树脂，并在生

6、理卫生、农业园艺、土木建筑等方面获得了广泛的应用。目前，高吸水树脂的发展方向是高性能化、可降解性和复合化[2]。   　　现有高吸水树脂产品的普遍问题是其吸水倍率较低，尤其是耐盐能力较低，给实际应用带来了困难[3]；另外，传统的聚丙烯酸盐类、聚乙烯醇类SAP，原料完全来源于石化产品，在自然界中要经过500年才能降解完全，对环境造成极大的危害。本研究旨在充分利用纤维素这一天然可再生资源，采用反相悬浮聚合法，将非离子单体丙烯酰胺(AM)和阳离子单体甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(MAETAC)接枝共聚到羧甲基纤维素分子中，创新合成羧

7、甲基纤维素改性高吸水树脂(ICAM)这一耐电解质、可生物降解的功能材料新品种。研究各种工艺条件和树脂性能的关系，找出影响其性能的关键因素，为今后该树脂的进一步开发利用提供理论依据。 1实验部分1．1试剂 　　羧甲基纤维素(CMC)、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(MAETAC)均为市售工业产品；环己烷、丙烯酰胺(AM)、亚硫酸氢钠(NaI-IS03)、过硫酸铵、N，N’一亚甲基双丙烯酰胺(NMBA)等均为分析纯试剂 1．2实验方法 1．2．1高吸水树脂的合成   　　量取一定比例的蒸馏水、CMC、MAETAC、AM和NMBA，依

8、次加入500mI烧杯中，缓慢搅拌，使其完全溶解，用盐酸调节pH值至2-6，通入氮气驱氧；在装有冷凝回流管、电动搅拌器、温度计和滴液漏斗的500mL四口瓶中，加入一定量的环己烷以及适量的分散剂，搅拌直至完全溶解；将反应物溶液加入四口瓶中，搅拌均匀并通氮气，水浴加热升温到65℃，