水溶液聚合法合成aahema吸水剂研究

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1、广东工业大学硕士学位论文水溶液聚合法合成AA/HEMA吸水剂研究姓名：周晓辉申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：廖列文;王继民20050315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，在农林园艺、沙漠治理等方面获得广泛的应用。对于高吸水性树脂，耐盐性能是在使用过程中要求的一项重要指标。但是普通的聚丙烯酸钠高吸水性树脂耐盐性较差，其吸收1％氯化钠水溶液的能力只是吸收纯水的约十分之一。因此研究具有耐盐性能好的高吸水性树脂已经成为该领域科技工作者的主要研究方向。本论文以丙烯酸(AA)和甲基丙烯酸B羟乙脂(HEMA)为共聚单体，以N

2、，N，一亚甲基双丙烯酰胺为交联剂，采用水溶液聚合法进行合成具有高耐盐性AA—HEMA共聚物高吸水性树脂研究。实验结果如下：通过试验研究和分析得到的由AA和HEMA采用水溶液聚合法合成高吸水性树脂的工艺条件为AA和HEMA的摩尔比为95：5；交联剂N，N’一亚甲基双丙烯酰胺质量分数为单体总量的O．03％；引发剂质量分数为0．14％；丙烯酸的中和度为80％；聚合温度为70"(2；反应时间为4h；经过干燥、粉碎后得到的高吸水性树脂吸纯水率接近5709／g。合成得到的高吸水性树脂具有优良的耐盐性能，其在1％氯化钠溶液中的吸液能力接近i00gig，即使是在更高浓度的盐水里

3、即5％盐水中其吸液能力还达到50’g／g以上。采用正交试验进行了工艺优化试验，采用L9(34)正交表进行试验，以丙烯酸的中和度、单体摩尔比、引发剂用量和交联剂用量为四个因素进行三水平的正交试验，试验结果表明优化的条件为：丙烯酸中和度70％、引发剂用量O．025％(总单体质量比)单体摩尔比AA：HEMA=95：5，交联剂O．04％g／g(总单体质量比)，在此条件下合成得到的高吸水性树脂的最大吸水倍数可达7059／g。在丙烯酸中和度80％时经补充试验得到的产品吸水倍数达到7869／g。通过正交试验分析可知，在影响树脂吸液性能的四个因素中，交联剂用量这个因素是影响最大

4、的一个因素，而丙烯酸中和度的影响最小。采用经过蒸馏去除阻聚剂的丙烯酸可以得到吸水性能更好的产品。用合成的共聚物高吸水性树脂进行在常用的各种盐类水溶液中的吸液能力的研究，结果表明：合成的AA／HEMA共聚物SAP在浓度较稀的氯化钠盐水里树脂广东工业大学T程硕士学位论文表现出稳定的吸液性能，在整个盐水浓度内，树脂都表现出优越的吸液能力。吸水树脂对NaBr溶液的吸收能力要好于未加HEMA的吸水性树脂溶液的吸收能力，树脂对NaBr溶液的吸收能力要好于对NaCl溶液的吸收能力；树脂对Na2S04，K2S04溶液的吸收能力接近于NaCI对溶液的吸收能力，对K2S04溶液的吸

5、收能力和对Na2S04溶液的吸收能力非常接近；树脂对CaCl2溶液的吸液能力与对NaCI溶液的吸液能力相比明显差别很多，即高价电解质溶液对树脂的吸液率影响大；树脂对乙醇、氨水溶液的吸收能力随溶液浓度的增高而增大，对尿素水溶液的吸收能力随溶液浓度的增高而减小；树脂对无水乙酸钠溶液的吸收能力接近于NaCl对溶液的吸收能力，吸液能力稍差。对合成的共聚物高吸水性树脂进行提高吸水速度的实验表明，采用聚合前加入水溶性聚合物的方法与聚合产物后交联处理两种方法可以显著提高吸水速度，其中后交联处理的方法具有更好的效果。关键词：高吸水性树脂；丙烯酸；甲基丙烯酸13羟乙脂；耐盐性儿A

6、BSTRACTSuperabsorbentpolymer(SAP)isthefunctionalmaterialofpolymer。Becauseofitsdistinctivewater—absorbingandwater—preservingpropertiesSAPhavebeenusedforwater—keepingandwater—savinginagriculture，forestry，horticulture，etc．Anti—saltperformanceisimportantindexforSAP．But，forgeneralSAPofSod

7、iumPolyacrylate，itsanti—saltperformanceisbad．Researchinghighanti-saltperformancehavebecomeimportantdirectionforscientificworkers．Inthisarticle，superabsorbentpolymerwiththehighanti—saltperformancewaspreparedbymeansofsolutioncopolymerizationtakingAAandHEMAascopolymermonomerandNMBAascro

8、ss-linkingag