羽毛蛋白-聚(丙烯酸-丙烯酰胺)高吸水性树脂的制备及吸水性能

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1、万方数据羽毛蛋白一聚(丙烯酸一丙烯酰胺)高吸水性树脂的制备及吸水性能／何明等·49·羽毛蛋白一聚(丙烯酸一丙烯酰胺)高吸水性树脂的制备及吸水性能‘何明1，尹国强1，王品1，崔英德1，张步宁2(1仲恺农业工程学院绿色化工研究所，广州510225；2西北工业大学材料与工程学院，西安710072)摘要以羽毛蛋白、丙烯酸和丙烯酰胺为原料，N，N，_亚甲基双丙烯酸胺为交联剂，过硫酸铵和亚硫酸氢钠为引发剂，采用水溶液聚合法制备了羽毛蛋白一聚(丙烯酸一丙烯酰胺)高吸水性树脂。研究了羽毛蛋白用量、引发剂用量、交联剂用量以及温度对树脂吸水倍率的影响，并考察了树脂的综合吸水性能。结果表明，树

2、脂在蒸馏水和0．9％NaCl溶液中的吸水率分别为11529／g和69．29／g。树脂拥有较高的吸水速率，粒径80目以上的树脂在3min以内可达到吸水溶胀平衡，并且在较宽的pH值范围(pH一5～10)内的溶液中均有较高的吸水率。关键词高吸水性树脂羽毛蛋白丙烯酸制备生物降解PreparationandSwellingPropertiesofFP-P(AA-AM)SuperabsorbentResinHEMin91，ⅥNGuoqian91，WANGPinl，CUIYingdel，ZHANGBuning上(1InstituteofGreenChemicalEngineering，

3、ZhongkaiUniversityofAgriculturalandEngineering，Guangzhou510225l2SchoolofMaterialsScienceandEngineering，NorthwesternPolytechnicalUniversity，Xi’aIl710072)AbstractFeatherprotein(FP)graftedpoly(aerylicaeid-acrylamide)superabsorbentpolymersarepreparedbyaqueoussolutionpolymerization，usingfeathe

4、rprotein，acrylicacid(AA)andacrylamideasrawmaterial，N，N，-methylenebisacrylamideascross-linkingagent，andammoniumpersulfateandsodiumbisulfiteasinitiator．Theinflu—encesoftheratioofFPtOAA，reactiontemperature，amountofcross-linkerandinitiatoronthewaterabsorbencyofthegraftcopolymeraremeasuredandi

5、tsswellingpropertiesareinvestigatedaswell．Theresultsshowthatwaterab-sorbencyindistilledwaterand0．9％NaClsolutionis11529／gand69．29／g，respectively．Thecopolymers，above80mesh—sizedfraction，canreachabsorbencyequilibriumwithin3minutes．ThepreferablepHvaluerangeforapplicationofthecopolymersis5～10．

6、Keywordssuperabsorbentpolymer，featherprotein，preparation，biodegradabilityO引言高吸水性树脂(SAP)是近年来发展最快的功能高分子材料之一，它是含有羧基、磺酸基、羟基、酰胺基等强亲水性基团并具有三维网络结构的高分子聚合物，由于其独特的吸水和保水能力，已得到广泛应用[1’引。随着高吸水性树脂生产规模和应用领域的日益扩大，对树脂各方面的特殊要求也越来越苛刻。因此，将丙烯酸与其它单体共聚，利用各种亲水性基团彼此间的协同效应以提高树脂的综合吸水性能[3_5]，成为目前高吸水性树脂研究的一大趋势。蛋白质本身就是

7、一种亲水性材料，蛋白质大分子主链上分布着羧基、氨基、酰胺基、羟基、巯基等亲水基团，与水分子有较强的亲和力。将蛋白质加入丙烯酸的聚合体系，应用于高吸水性树脂的制备，一方面可以有效改善树脂的吸水性能，另一方面也可以在一定程度上提高树脂的生物降解性能¨J。动物的羽毛中含有丰富的蛋白质，含量可达80％～90％[7]。据估计，我国每年家禽屠宰加工或羽绒制品副产的羽毛、羽毛杆及其下脚料都在百万吨以上，其中绝大多数都被当作垃圾白白扔掉，没有得到很好的回收利用。本实验以市场中收集的新鲜鸡羽毛为原料，经洗净、烘干、水解得到羽毛蛋白提取液。再与丙