海藻酸钠-高岭土/聚丙烯酸-丙烯酰胺吸水树脂的制备及其性能

 目前高吸水性树脂研究较多的是均聚物,但随着其发展,某些产品的不足之处也逐渐凸显出来,如成本太高、强度不够、吸水速率慢、吸水量低、耐盐性能不好、保水性能不好等,可以采用两种或多种单体共聚合,也可采用接枝共聚或添加廉价填料等方法来改善高吸水性树脂的综合性能及降低生产成本。以丙烯酸为单体,海藻酸钠为接枝物,添加高岭土、丙烯酰胺,通过溶液聚合法制备了复合型耐盐高吸水性树脂。研究了海藻酸钠、高岭土、引发剂、交联剂用量对材料耐盐的影响,制备出在蒸馏水、0.9%NaCl中吸水倍率分别达到895g/g、85g/g的样品。研究了海藻酸钠-高岭土/聚丙烯酸-丙烯酰胺共聚制备高吸水树脂的吸水性能。结果表明,以过硫酸钾为引发剂,反应温度65~75℃,丙烯酸中和度为60%,反应时间4h,引发剂用量0.8%~1.2%,高吸水树脂具有较高的吸水能力;随交联剂用量增大,高吸水树脂的吸水能力下降;随反应温度升高、反应时间延长、丙烯酸中和度增大、引发剂用量以及交联剂用量增大、反应单体浓度升高,海藻酸钠-高岭土/聚丙烯酸-丙烯酰胺共聚物高吸水树脂的耐盐性明显增强。采用红外光谱(IR)、扫描电镜(SEM)等方法对产物的内部结构、表面结构进行了表征。     

微波辐射合成淀粉丙烯酸高吸水树脂工艺研究

 微波辐射可促进单体或反应液快速升温,活化某些基团,对大分子链无损伤。与传统加热方法相比,微波辐射使聚合反应和产物干燥过程一步完成,可简化工艺流程,缩短反应时间,降低耗能。以淀粉、丙烯酸为主要原料,过硫酸钾为引发剂,N,N′-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,采用微波辐射法制备高吸水树脂。通过正交试验研究反应单体/淀粉比值、丙烯酸中和度、引发剂和交联剂的用量对高吸水树脂吸水性能的影响。得到最佳聚合反应条件为：单体/淀粉为9:1,引发剂用量0.4%,交联剂用量0.08%,中和度85%,微波低火加热5min,产品吸水倍率580.45g/g,40min吸水达到饱和。影响树脂吸蒸馏水倍率的因素由主到次为：单体/淀粉＞丙烯酸中和度＞引发剂用量＞交联剂用量,最优方案为A₂B₂C₃D₃。对最佳合成的产品进行了扫描电镜表征,并通过热重分析发现产品的热稳定性较好,产品可在较高温度下稳定使用。微波辐射法可大大缩短反应时间,简化工艺流程。     

一种耐盐保水剂的制备及其性能研究

采用水溶液聚合法,以N,N′-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,过硫酸铵为氧化还原引发剂,乙二胺四乙酸为螯合添加剂,丙烯酰胺和部分中和的丙烯酸为单体,制成用于荒漠化防治的交联型耐盐高吸水树脂,研究了交联剂、螯合剂、氧化还原引发剂及中和度等对该高吸水树脂的吸水性和吸盐性的影响。结果表明:使用EDTA作为螯合添加剂,树脂的吸收率有明显提高,吸水(自来水)率和吸盐率分别达到900 g/g和190 g/g以上;改变交联剂、氧化-还原引发剂用量能提高树脂的吸盐性;中和度对树脂的吸水性有一定影响,但对吸盐性没有明显影响。     

聚丙烯酸钠高吸水树脂的新工艺合成研究

以丙烯酸及其钠盐为单体,以过硫酸钾为引发剂,N,N′-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,采用不通氮气及不除去丙烯酸中阻聚剂的新工艺,通过接枝聚合合成了聚丙烯酸钠高吸水树脂。文章研究了丙烯酸的中和度、引发剂用量及交联剂用量对聚丙烯酸钠高吸水树脂吸水率的影响,并通过正交实验对该产品进行了最优化合成工艺条件的研究。实验研究表明,以该新工艺合成的聚丙烯酸钠高吸水树脂的最高吸蒸馏水率为1 060g/g。     

微波辅助聚(丙烯酸-丙烯酰胺)/沸石高吸水复合材料的制备及性能

利用微波辅助合成聚(丙烯酸-丙烯酰胺)/沸石高吸水复合材料,研究丙烯酰胺用量、引发剂、交联剂、中和度以及沸石的添加量等对吸水倍率的影响,利用红外光谱分析高吸水材料的官能团.结果表明:当沸石、丙烯酰胺、引发剂和交联剂量分别为丙烯酸单体质量的30%、40%、0.2%和0.04%,中和度为70%时,复合材料对自来水的吸附倍率达413 g/g,对生理盐水溶液的吸水倍率达95 g/g.     

蔗渣纤维制备高吸水树脂研究

以甘蔗渣为原料,通过超声波辅助碱性双氧水法进行预处理,接枝改性制备具有高吸水、保水性能的高吸水树脂.研究了丙烯酸/蔗渣配比、引发剂用量、交联剂用量、中和度等因素对高吸水树脂吸水性能的影响;采用傅里叶红外光谱(IR)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)分别对预处理前后蔗渣及高吸水树脂进行接枝情况、结晶情况、结构与形貌进行表征.结果表明:最佳条件为丙烯酸/蔗渣配比10 mL/g、引发剂用量0.12 g、交联剂用量4 mg、中和度80%;对蔗渣纤维的预处理能够明显提高树脂的吸水性能;室温放置72 h,对去离子水的保水率为97%.该树脂对去离子水、自来水、0.9%NaCl溶液的吸水倍率分别为413、104和14 g/g.     

硅藻土/β-环糊精复合高吸水树脂的研究

采用水溶液聚合法,以N,N-亚甲基双丙烯酰胺(NMBA)为交联剂,过硫酸钾(KPS)为引发剂,在丙烯酸(AA)和丙烯酰胺(AM)共聚交联反应的基础上添加一定比例的硅藻土和β-环糊精(β-CD),制备硅藻土/β-环糊精复合高吸水树脂。考察了硅藻土与β-环糊精的质量比、单体质量比、交联剂的用量、引发剂用量、反应温度和丙烯酸中和度对复合树脂吸水率的影响。实验结果表明,当m(硅藻土)∶m(β-环糊精)=1∶3,m(AA):m(AM)=5∶1,w(交联剂)=0.04%,w(引发剂)=0.3%,反应温度T=75℃,AA中和度为70%时,复合高吸水树脂最大吸水率为783 g·g~(-1),最大吸盐水率为85 g·g~(-1)。     

两性聚电解质型高吸水树脂的合成及溶胀性能研究

用溴己烷和甲基丙烯酸二甲胺基乙酯(DMAEA)合成N,N'-二甲基,N-己基甲基丙烯酰氧乙基溴化铵(DMAEA-HB),再采用这种含有烯丙基结构的不饱和季铵盐、丙烯酸(AA)和丙烯酰胺(AM)为原料,以过硫酸钾-亚硫酸氢钠(K2S2O8-NaHSO3)为引发体系,采用反相悬浮聚合法合成含有阴阳离子的两性聚电解质高吸水树脂(SAP),讨论了引发剂、交联剂、丙烯酸、丙烯酰胺、季铵盐用量、外部溶液pH值等因素对树脂吸液性能的影响.结果表明:在丙烯酸/丙烯酰胺(摩尔比)为1:1,季铵盐含量为2%,丙烯酸中和度为75%,交联剂用量为0.01×10-2(占单体的摩尔比),引发剂用量为1.00×10-3(K2S2O8/NaHSO3=1/1.1),反应温度为74℃的条件下,制得的SAP吸去离子水可达1 440g/g,吸0.9%的NaCl溶液为118g/g.与一般聚电解质高分子相比,两性聚电解质型吸水树脂的吸水率受外部溶液pH值的影响更为敏感.     

微波辐射合成聚丙烯酸-海藻酸钠高吸水树脂

以海藻酸钠和丙烯酸为原料,采用微波辐射法接枝共聚制备了聚丙烯酸(AA)-海藻酸钠(SA)高吸水树脂。探讨了交联剂及引发剂的用量、单体配比、丙烯酸中和度、微波功率等因素对树脂吸水倍率的影响规律,并进行了树脂吸水速率和保水性能的研究,用红外光谱对树脂结构进行表征。实验结果表明,该树脂在蒸馏水中的吸水倍率为733.92 g/g,在生理盐水中的吸水倍率为120.68 g/g,并且具有较快的吸水速率及良好的保水性能。     

聚(丙烯酸铵-丙烯酰胺)高吸水性树脂的合成与性能研究

为克服聚丙烯酸钠易使土壤板结和积累及丙烯酸盐系吸水树脂耐盐性差等缺点,用丙烯酸铵代替丙烯酸钠,并引入非离子单体丙烯酰胺,采用水溶液聚合法合成了丙烯酸铵丙烯酰胺共聚型高吸水树脂。实验结果表明：交联剂、引发剂、pH值、单体质量分数及比例对树脂的吸水率有较大影响。在交联剂质量分数为0.01%～0.03%,引发剂质量分数为0.12%～0.16%,pH值9～10,单体质量分数20%～30%,丙烯酸铵占单体总质量的60%～80%的优化条件下,合成的高吸水性树脂的吸水率可达1680mL/g。各种离子对吸水树脂吸收性能的影响大小顺序为：K⁺＜Na⁺＜Mg²⁺＜Ca²⁺＜Al³⁺。     

聚丙烯酸钠/高岭土复合高吸水性树脂的制备及性能研究

采用丙烯酸为单体,高岭土为原料,N,N'-亚甲基双丙烯酰胺作交联剂,过硫酸铵和亚硫酸氢钠作引发剂,通过水溶液聚合法制得了聚丙烯酸钠/高岭土复合高吸水性树脂,并对其进行红外光谱测定.考察了高岭土的添加量、交联剂用量、引发剂用量、中和度等单因素变量对树脂吸水性能的影响,并测定其反复吸水性能及保水性能.实验结果表明,高岭土的添加量为单体含量的15%、交联剂用量为单体含量的0.15%、引发剂用量为单体含量的0.25%、中和度为50%、聚合温度为80℃时制备的树脂吸水倍率最大,为968 g·g-1;加入高岭土时得到的树脂比其他条件相同不含高岭土时的反复吸水性能好;复合树脂有较好的保水性能,常压40℃时,7 h后树脂的保水率为69.17%;不同浓度Na Cl盐溶液对复合高吸水性树脂吸水倍率的影响不同,盐溶液浓度越大,树脂的吸水倍率越小.     

聚丙烯酸类互穿聚合物网络高吸水性树脂的合成

以丙烯酸(AA)和丙烯酰胺(AM)为单体,以N,N′–亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,过硫酸钾为引发剂,将改性聚乙烯醇引入聚合体系,采用水溶液聚合法制备聚丙烯酸型吸水性树脂.重点研究了n(AM)∶n(AA)、丙烯酸中和度、交联剂和引发剂用量以及聚乙烯醇含量对吸水树脂性能的影响,研究了吸水树脂粒径与吸水速率的关系.实验结果表明:实验范围内n(AM)∶n(AA)=1∶2、丙烯酸中和度为60%,、改性聚乙烯醇用量为AM质量的10%,、交联剂和引发剂分别占单体总质量的0.04%,和2.5%,时,树脂的吸水率和耐盐性都达到最佳效果.此外,产物粒径为120目时,前30,s内吸水速率最快;但是粒径为100目时,吸水树脂最先达到吸水饱和.     

分步法合成SA-IP-P(AA/AM)互穿网络高吸水性树脂及其性能研究

以淀粉接枝丙烯酸共聚物SA为互穿物,以丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)为聚合单体,N,N’-亚甲基双丙烯酰胺(NMBA)为交联剂,采用(NH4)2S2O8-NaHSO3氧化还原引发体系,通过分步法制备SA-IP-P(AA/AM)互穿网络高吸水性树脂。其适宜反应条件为:w(丙烯酰胺/丙烯酸)=0.4;丙烯酸中和度85%;引发剂用量0.32%;交联剂用量0.035%;SA用量8%.在此条件下合成的SA-IP-P(AA/AM)树脂吸去离子倍率和吸0.9%NaCl盐水倍率分别可达到1 480 g.g-1和120 g.g-1.通过红外光谱、扫描电镜、透射电镜和X射线衍射等测试研究了产物中互穿聚合物网络结构,结果显示在保持已有树脂优良性能的基础上,进一步改善了高吸水树脂的保水性能、耐盐性和对环境中水分的应答性.     

羧甲基纤维素接枝两性高吸水树脂的制备工艺

利用羧甲基纤维素(CMC)、丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)为原料,通过接枝其聚反应合成高吸水性树脂.对制备高吸水树脂的影响因素如CMC用量、单体AA、AM、DMC的用量和配比、引发剂(NaHSO3、(NH4)2S2O8)用量、交联剂N,N'-亚甲基双丙烯酰胺(NMBA)用量、AA中和度等进行分析研究.结果表明:纤维素接枝两性高吸水树脂的最佳制备工艺条件为∶m(AA)∶m(AM)∶m(DMC)=1.86∶1.00∶0.31,AA中和度为75%,CMC质量分数为5%,引发剂质量分数为2.5%,交联剂质量分数为0.1%,反应温度为60 ℃,反应时间为45 min.这种工艺条件下,可制备出吸蒸馏水倍率高达1 503 g/g、吸生理盐水165 g/g的两性高吸水性树脂.     

玉米淀粉接枝高吸水树脂的制备研究*

淀粉接枝高吸水性树脂是一种带有吸水基团的网状结构高分子聚合物,是近年来国内外广泛开发研究的新型功能材料之一。以玉米淀粉、丙烯酸(AA)和丙烯酰胺(AM)为原料,N,N’-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,环己烷为连续相,过硫酸钾(KPS)作为引发剂,在氮气保护下采用反相悬浮聚合法合成高吸水性树脂微球。红外光谱法(FTIR)表明产物为淀粉接枝AA/AM高吸水树脂。通过正交试验探讨了各种因素对树脂吸液率的影响。结果表明较适宜工艺条件是:玉米淀粉用量为10%,引发剂用量为0.2%,交联剂用量为0.3%,分散剂用量为2%。通过显微镜(SEM,TEM)和热重(TGA)探讨了接枝高吸水树脂的外形和热稳定性。结果表明树脂微球粒径大多分布在100μm上下,且热稳定性良好。同时探讨了温度对淀粉接枝高吸水树脂保水能力的影响,结果表明高吸水树脂有良好的保水性能。     

沙蒿接枝共聚制备高吸水树脂的研究

采用沙蒿籽为原料与丙烯酸（钠）接枝共聚制备了高吸水树脂；考察了丙烯酸中和度、丙烯酸用量、引发剂和交联剂的种类及其用量等各因素对产物吸水率的影响；所得吸水树脂的吸水率为487.2g/g，其吸水速率适中，热稳定性和在室温下的保水性均较好。     

单纯形法合成耐盐高吸水树脂

以丙烯酸和丙烯酰胺为单体,N,N’-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,以过硫酸铵和亚硫酸氢钠体系为引发剂,采用水溶液聚合法合成耐盐高吸水树脂。运用单纯形优化法获得了单体配比、丙烯酸中和度、引发剂用量、交联剂用量的优化条件组合,树脂在0.9%NaCl溶液中的最高吸盐水率达143.9 g.g-1。还考察了溶液盐浓度、pH值和温度等对树脂吸液性能的影响。     

聚(丙烯酸-丙烯酰胺)/膨润土/淀粉吸水性复合材料的制备及其性能

采用N,N-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,以过硫酸钾为引发剂,利用水溶液聚合法制备了聚(丙烯酸-丙烯酰胺)/膨润土/淀粉吸水性复合材料,研究了膨润土用量、引发剂、交联剂、中和度、单体质量比等因素对材料吸水性能的影响,探讨了材料的保水性和吸水速率.结果表明:当膨润土含量为丙烯酸单体的13%,引发剂含量为0.8%,交联剂含量为0.04%,中和度为85%,m(AA)/m(AM)为1时,该复合材料吸水倍数为390,其保水性能良好.     

木质素磺酸钙共聚物高吸水树脂合成研究

 木质素磺酸钙接枝高吸水树脂是一种含有亲水基团的新型高分子网状聚合物,具有极强的吸水性能.以木质素磺酸钙接枝高吸水树脂为对象,系统地研究了其制备方法、形态结构特征以及作为土壤保墒剂的应用.研究了合成木质素磺酸钙接枝高吸水树脂的工艺条件,得出木质素磺酸钙用量、引发剂种类及用量、交联剂种类及用量、丙烯酰胺用量、中和度、干燥条件等因素对高吸水树脂洗液性能的影响规律,通过单因素法得出试验体系下最佳工艺参数(质量分数):丙烯酸58.5%,丙烯酰胺19.5%,木质素磺酸钙5.85%,引发剂0.39%,交联剂0.19%,中和液15.59%.在此条件下,得到树脂吸去离子水1010g/g,吸0.9% NaCl溶液量110g/g.用红外谱图和扫描电镜分析了合成高吸水树脂的形态和结构,发现共聚物的组成对高吸水树脂的分解温度和表面形态结构特征都存在较大影响.     

高吸水性聚丙烯酸盐共聚物合成与性能研究

采用反相悬浮聚合法制备了丙烯酸钾 -丙烯酰胺 - N—羟甲基丙烯酰胺高吸水性共聚物。制得的树脂吸收去离子水可达 80 0 g/g以上 ,吸收 w( Na Cl)为 0 .9%的溶液1 0 0 g/g以上。研究了分散剂种类、用量 ,交联剂用量 ,丙烯酸中和度 ,引发剂用量 ,共聚单体配比等因素对共聚物吸水率的影响 ,为选择最佳配方提供依据。