改性丙烯酸高吸水树脂的制备及其性能研究

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1、改性丙烯酸高吸水（申请工学硕士学位论文）树脂的制备及其性改性丙烯酸高吸水树脂的制备及其性能研究能研究胡夏芬培养单位：化学工程学院学科专业：化学工艺武研究生：胡夏芬汉理指导教师：郑化教授工大学2014年5月万方数据分类号密级公开UDC学校代码10497学位论文题目改性丙烯酸高吸水树脂的制备及其性能研究英文Preparationandpropertiesofmodifiedacrylicacid-based题目superabsorbent研究生姓名胡夏芬姓名郑化职称教授学位博士指导师教单位名称武汉理工大学化学工程学院邮编430070申请学位级别硕士学科专业名称化学工艺论文提交日期论文答辩日期2

2、014.05.21学位授予单位武汉理工大学学位授予日期答辩委员会主席许沛虎评阅人张玉敏王锦艳2014年5月万方数据独创性声明本人声明，所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得武汉理工大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名：日期：学位论文使用授权书本人完全了解武汉理工大学有关保留、使用学位论文的规定，即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅

3、和借阅。本人授权武汉理工大学可以将本学位论文的全部内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存或汇编本学位论文。同时授权经武汉理工大学认可的国家有关机构或论文数据库使用或收录本学位论文，并向社会公众提供信息服务。（保密的论文在解密后应遵守此规定）研究生（签名）：导师（签名）：日期:万方数据中文摘要高吸水树脂是一种功能高分子材料，具有很强的吸水性能，其分子结构中一般含有亲水基团，比如羟基、羧基等。以丙烯酸为原料制备的聚丙烯酸类高吸水树脂具有很高的吸水性能，是应用最广泛的高吸水树脂之一。壳聚糖是一种无毒且有生物相容性和降解性的天然高分子，是制备抗菌剂的理想材料。本文通过丙烯

4、酸与壳聚糖及其衍生物进行接枝共聚，在保留树脂高吸水性能的同时赋予其一定的抗菌性。以下为主要研究内容和结论：（1）用壳聚糖接枝丙烯酸制备改性聚丙烯酸类高吸水树脂，并用FT-IR和SEM对其进行表征，并以测试树脂吸水倍数为指标来研究引发剂浓度、交联剂浓度、丙烯酸中和度、丙烯酸与壳聚糖的质量投料比以及聚合反应时间等因素对树脂吸水性能的影响。同时测试树脂在不同pH环境下的吸水倍数。SEM电镜结果表明树脂分子内部具有三维网状结构。吸水性能测试结果显示吸水树脂的吸水倍数随着引发剂浓度、交联剂浓度、丙烯酸中和度的升高先提高后降低，随着丙烯酸与壳聚糖的质量投料比的增大而增大。不同pH环境下吸水性能测试结果

5、表明：当pH<7时，吸水倍数呈升高趋势；当pH>7时，吸水倍数呈降低趋势。（2）向壳聚糖分子链上引入环氧丙基三甲基氯化铵，将所得到的壳聚糖季铵盐与丙烯酸进行接枝共聚，最终制备得到接枝壳聚糖季铵盐的聚丙烯酸高吸1水树脂，使用HNMR确定壳聚糖季铵盐的分子结构，使用FT-IR、SEM对树脂进行表征，对树脂在不同pH环境中的溶胀能力进行测试分析，并以测试树脂吸水倍数为指标来研究引发剂浓度、交联剂浓度、丙烯酸与壳聚糖季铵盐的质量投料比对树脂吸水性能的影响，并以大肠杆菌和金黄色葡萄球菌作为测试菌种来研究树脂的抑菌性。SEM电镜结果表明树脂分子内部形成了三维网孔结构。溶胀结果显示：树脂吸水性对环境pH

6、具有敏感性，当pH<7时，吸水倍数呈升高趋势；当pH>7时，吸水倍数呈降低趋势；吸水倍数随着引发剂浓度、交联剂浓度升高先提高后降低，随着丙烯酸与壳聚糖季铵盐的投料比的增大而增大。抗菌测试结果表明：树脂对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌有一定的抗菌性。（3）用羧甲基壳聚糖接枝丙烯酸制备得到改性聚丙烯酸类高吸水树脂，并用FT-IR和SEM对其进行表征，并以测试树脂吸水倍数为指标来研究交联剂浓度、反应时间、丙烯酸与羧甲基壳聚糖的质量投料比对树脂吸水性能的影响，I万方数据同时测试树脂在不同pH环境下的吸水倍数，并且还测试了树脂的吸水速率。SEM电镜结果表明树脂分子内部具有三维网状结构。吸水性能测试结果表明

7、吸水树脂的吸水倍数随着交联剂浓度的升高先提高后降低，随着丙烯酸与壳聚糖的投料比的升高而升高，随着聚合反应时间的延长先升高后降低。溶胀结果显示：不同pH环境下吸水性能测试表明，当pH<7时，吸水倍数呈升高趋势；当pH>7时，吸水倍数呈降低趋势。根据树脂动力学测试曲线表明，交联剂浓度、反应时间、投料比对树脂的吸水速率都有一定的影响。关键字：高吸水树脂，接枝共聚，吸水倍数，抗菌性，pH敏感性II万方数据AbstractSupe