羧甲基纤维素钠接枝聚丙烯酸-丙烯酰胺高吸水树脂的合成.pdf

《羧甲基纤维素钠接枝聚丙烯酸-丙烯酰胺高吸水树脂的合成.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第３３卷第３期西安航空学院学报Ｖｏｌ．３３Ｎｏ．３２０１５年５月ＪｏｕｒｎａｌｏｆＸｉ＇ａｎＡｅｒｏｎａｕｔｉｃａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＭａｙ．２０１５羧甲基纤维素钠接枝聚丙烯酸丙烯酰胺高吸水树脂的合成刘书林１，康海１，赵坤１，陈栓虎２（１．西安航空学院学生工作处，陕西西安７１００７７；２．西北大学化学与材料科学学院陕西西安７１００６９）摘要：采用水溶液法将丙烯酸、丙烯酰胺接枝于天然大分子羧甲基纤维素钠（ＣＭＣ），制备出了吸水率和吸盐率高、吸水速率快的高吸水树脂。通过单因素实验研究了ＣＭＣ用量、丙烯酸中和度、丙烯酸丙烯酰胺比例、引发剂用量、交联剂用量、反应温度等因素对所制备树脂吸液率

2、的影响，合成树脂的最优条件为：丙烯酸中和度为６５％，原料物料比为３１，引发剂质量分数为０．５％，交联剂质量分数为０．０３５％，反应温度为７０℃，ＣＭＣ用量为０．４ｇ。并采用红外分析、扫描电镜对树脂结构进行了表征。研究表明该方法成功合成了树脂，所合成的树脂吸水率高、吸水速度快。关键词：天然大分子；羧甲基纤维素钠；水溶液聚合；吸液率中图分类号：Ｏ６３１．５文献标识码：Ａ文章编号：１００８９２３３（２０１５）０３００４６０４高吸水树脂，是指吸水能力特别强的一类高分酰胺的加入可以增强吸水树脂的耐盐性。本文制子物质，能够吸收超过自身重量几十至几千倍的水备了ＣＭＣ接枝丙烯酸丙烯酰胺高吸水树

3、脂，研究分，即使在对其加压或是升温条件下仍然具有很高了多种因素对吸水率的影响。的保水能力，这类材料广泛应用在医学、生物学、生［１３］１实验部分命科学等领域。但是高吸水树脂性能受外界环境的影响很大，如：盐溶液浓度、酸碱性都影响高吸１．１主要试剂与仪器水树脂的吸液倍率。因此，加强对高吸水树脂的研试剂：丙烯酸（ＡＡ分析纯），天津市天力化学试究，合成多种类的吸水产品，对方便人民的生活具剂有限公司；丙烯酰胺（ＡＭ分析纯），上海山浦化［４５］有重要意义。学试剂有限公司；羧甲基纤维素钠（ＣＭＣ分析纯），纤维素分子是由Ｄ—葡萄糖基通过—１，４苷β天津市天力化学试剂有限公司。键连接而形成的高分子化合物

4、。但是天然纤维素仪器：１０１１ＡＢ型电热鼓风干燥箱，天津市泰的吸水能力并不强，以纤维素直接接枝的高吸水树斯特仪器有限公司；红外光谱仪，德国Ｂｒｕｋｅｒ５５。脂往往存在吸盐水倍率低，吸液速度慢的缺点。为了增加纤维素的性能，通常通过化学反应处理纤维１．２实验步骤素，使得纤维素的结构发生变化，或是使其具有更在装有温度计、回流冷静管、Ｎ２导管、搅拌器的多的亲水基团。通过用一氯乙酸将天然纤维素改２５０ｍＬ四颈瓶中加入一定量的ＣＭＣ，后加蒸馏水性处理，引入羧甲基后制备羧甲基纤维素钠搅拌使ＣＭＣ溶解，在搅拌的同时将ＣＭＣ水溶液升（ＣＭＣ）。在羧甲基纤维素钠的分子链上接枝丙烯温至７０℃。另取一定量Ｎ

5、ａＯＨ中和过的丙烯酸、酸制成吸水树脂，吸水效果好，但耐盐性不足，丙烯丙烯酰胺、Ｎ，Ｎ亚甲基双丙烯酰胺的水溶液备用。收稿日期：２０１５０３０３作者简介：刘书林（１９８７－），男，陕西西安人，助教，主要从事高分子合成方面的研究。第３期刘书林，等：羧甲基纤维素钠接枝聚丙烯酸丙烯酰胺高吸水树脂的合成４７当ＣＭＣ水溶液至７０℃后，加入一定质量的Ｋ加，形成的分子链短，交联程度低，吸水效果差。从２Ｓ２Ｏ８水溶液，恒温搅拌１５ｍｉｎ。再加入将已准备好的单图中看出，当ＣＭＣ用量为０．６ｇ时，树脂吸液达到体水溶液，恒温搅拌１ｈ既得高吸水树脂。将反应最大，如果继续增加ＣＭＣ的含量会使凝胶体系年产物切碎

6、，并用甲醇洗涤３次，再用乙醇洗去甲醇，度迅速提升，强度下降。这是由于ＣＭＣ本身具有然后并在无水乙醇中浸泡６ｈ除去小分子单体，抽吸水性，吸水后所形成的水溶液黏度大、强度小，水滤后干燥、粉碎，既得白色颗粒状树脂。分子的流动性减缓，不利于吸水率的增大。故吸水材料，选取ＣＭＣ的用量为０．４ｇ最佳。１．３分析方法２．１．２丙烯酸中和度对吸液率的影响（１）吸液率的测定：用电子台秤准确称取质量为实验其他因素不变，在ＣＭＣ的用量为０．４ｇ的ｍ１的样品，置于１０００ｍＬ的烧杯中，加入适量的去离子条件下对丙烯酸中和度进行单因素讨论，研究丙烯水（或０．９％ＮａＣｌ溶液）。室温下静置１ｈ，用１００目钢酸中和度对

7、树脂吸液率的影响，结果如图２所示。筛过滤，称量凝胶品质ｍ。计算吸液率的公式为：２吸液率Ｑ／（ｇ／ｇ）＝（ｍ）／ｍ２ｍ１１（２）吸液速率测试：准确称量０．１ｇ的高吸水树脂数份，放置于５００ｍＬ的烧杯中，然后在向烧杯中加入同等质量的蒸馏水，相隔不同时间后测量树脂的吸水倍率。２结果与讨论２．１单因素实验图２丙烯酸中和度对吸液率的影响２．１．１ＣＭＣ用量对吸液率的影响从图２可以看出，当中和度从６０％增加至６５％在其他因素不变的情况下，研究