丙烯酸型高吸水性树脂的制备及改性研究

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1、山东大学硕士学位论文摘要高吸水性树脂是一类新型的功能性高分子材料。由于其独特的吸水、保水性能，在医药卫生、农林园艺、荒漠治理等方面获得了广泛的应用。丙烯酸系高吸水树脂的制备原料来源广泛、合成工艺简单，但耐盐、防潮性能较差，严重影响其应用性能；在实际的使用过程中，高吸水性树脂受气候及周围环境的影响较大，常常需要短时间内树脂能够达到饱和，这就要求树脂具有较好的吸液速率。因此，高吸水性树脂的耐盐性和吸收速率的研究显得尤为重要。本文对丙烯酸系高吸水树脂进行了合成研究，根据自由基接枝聚合原理，采用淀粉与部分中和的丙烯酸接枝共聚制备高吸水树脂。通过

2、单因素法系统的讨论了原料中淀粉与丙烯酸的配比、丙烯酸的中和度、引发剂的用量、交联剂的用量及反应温度等基本反应条件对产品吸水倍率及吸盐水倍率的影响，确定了最佳合成工艺条件。最佳的合成工艺条件为：淀粉糊化温度60℃～65℃，糊化时间0．5h，接枝聚合温度前期55℃～60℃，后期60℃"-65℃，聚合时间以2．5h"-'3．Oh为宜。通过加入聚乙烯醇和硅烷偶联剂制备了互穿交联高吸水树脂。聚乙烯醇(PVA)存在亲水性的羟基官能团，比单纯聚丙烯酸盐类高吸水性树脂具备优良的抗盐性及较好的凝胶强度，能够满足更广泛的应用需求。本文将PVA引入到吸水树脂

3、中，制备了具有吸水倍率高、耐盐性能好及凝胶强度高的高吸水性树脂。考察了各种反应条件对树脂的吸水性能的影响，并借助红外光谱法，x一射线衍射等方法对合成产物进行表征；此外，利用硅烷偶联剂(SA)遇水水解成交联网状物的特性，将其加入到吸水树脂的聚合反应体系中，起交联互穿的效果，考察其加入对吸水树脂各项性能的影响。TG测试结果表明，随着交联改性剂用量的逐渐增加，树脂的热稳定性提高，且相同含量PVA及SA的改性树脂相比较，前者热稳定性好。将致孔技术应用于高吸水树脂的合成中，采用十二烷基硫酸钠，十二烷基磺酸钠与烷辛基酚聚氧乙烯醚复合作为致孔剂，制备

4、出了吸水速度快、吸水后凝胶强度高的吸水树脂。并考察了各种反应条件下对复合吸水树脂的吸水性能的影响。SEM分析表明，未改性树脂表面结构光滑，紧致，无明显的孔状结构；改性过的树脂相对粗糙并形成含孔结构，含孔结构树脂具有相对大的比表面积，树脂山东大学硕士学位论文在吸水过程中，水分子较易进入到树脂内部与亲水基团结合，吸水速率比原树脂快4～5倍。采用二次脱水干燥的方法处理已合成的高吸水性树脂，发现该方法在保持吸水倍率变化不大的情况下，大大提高了产物的吸水速率。同时所用的溶剂可以回收再次利用，节省了制造成本。SEM分析表明，经过二次处理过的树脂形成

5、了多孔结构，所以吸水速率大幅度提高，比原树脂快5"-'6倍。关键词：丙烯酸型高吸水树脂；接枝共聚；改性；耐盐性；快速吸收Ⅱ山东大学硕士学位论文ABSTRACTSuperabsorbentresinisanewkindoffunctionalpolymermaterial，whichhasbeenfoundextensiveapplicationinmanyfieldssuchashygienicproducts，agricultureandsoilconditioningforitsparticularabsorbencyandrete

6、ntioncharacteristics．AcrylicacidO㈣-basedsuperabsorbentresinhasabroadrawmaterialsourceandsimplesyntheticaltechnics，generallyexhibitsveryhighabsorbencyindeionizedwater．However,theapplicationperformancewasinfluencedseriouslybecauseofitspoorresistancetosaltsandhumidity．Conse

7、quently,theresearchonimprovingsalt-resistingpropertyofresinshasbeenwidelyfocusedon．ThepropertiesofSuperabsorbentresinwasinfluencedgreatlybyclimatesandenvironmentsduringtheappliedcourse．Theresinneedtoattendsaturationinshorttimeusually．Therefore，thewaterabsorbingrateneedst

8、obeimproved．ThepreparationmethodofAAbasedsuperabsorbentresinwasimprovedinthispaper．Accordingtofreeradic