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。     

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.     

用于煤矿防灭火的高吸水树脂的合成与吸水性能研究

以蒙脱土、丙烯酸为主要原料,采用溶液聚合法合成了超强吸水性复合树脂.讨论了蒙脱土加入量、引发剂加入量、交联剂的用量、丙烯酸的中和度对高吸水性复合树脂吸水倍率的影响,优化了该复合材料吸自来水性能的配方,即蒙脱土添加量为40％,单体的中和度为80％,交联剂用量为0.08％,引发剂用量为0.15％.在此配方下制备的复合材料吸自来水倍率达到156倍.傅里叶红外光谱图研究证实蒙脱土能够有效地与高聚物结合,不但提高了树脂的保水能力和耐热性,而且大大降低了树脂成本.     

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.     

丙烯酸盐/沸石/琼脂复合高吸水材料制备及性能

以混合丙烯酸盐、沸石、琼脂等为原料,用水溶液交联共聚法制备复合高吸水树脂材料.研究琼脂与单体的配比、沸石添加量、交联剂用量、引发剂用量及中和度对吸水倍率的影响,探讨复合材料的保水性,用红外光谱表征复合材料的结构.结果表明:沸石在聚合物中能较好分散,复合材料吸纯净水倍率为596(g/g),对生理盐水溶液的吸水倍率为100(g/g),其保水性能良好.     

N-羟甲基丙烯酰胺/衣康酸吸水树脂的合成及性能研究

采用水溶液聚合法制备了N-羟甲基丙烯酰胺/衣康酸吸水树脂.以吸水倍率为评价指标考察合成条件对树脂性能的影响,确立了合成的最佳条件为:单体摩尔比1∶4,衣康酸中和度85%,交联剂用量为0.08%(单体总摩尔分数),引发剂用量为0.4%(单体总摩尔分数),反应温度为50℃,其吸水倍率为736 g/g,吸水树脂的形貌采用SEM进行了表征.     

超声波辅助粉煤灰/淀粉吸水保水材料的制备及性能

利用超声波辅助合成粉煤灰/淀粉吸水保水复合材料,考察了粉煤灰、淀粉、交联剂、引发剂及中和度等因素对复合材料吸水倍率的影响,用X-射线衍射及红外光谱分析样品的微观结构.结果表明:粉煤灰、淀粉与丙烯酸交联聚合良好.当粉煤灰、淀粉、交联剂和引发剂用量分别为丙烯酸单体质量的10%、5%、0.11%和0.20%,中和度为80%,反应温度为80℃时,复合材料吸自来水倍率达571.6 g/g,吸NaCl水溶液倍率达74.5 g/g.     

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。     

沸石/羧甲基纤维素接枝丙烯酰胺复合型保水剂的制备

在沸石的存在下,以N,N-亚甲基双丙烯酰胺作交联剂,以过硫酸钾为引发剂,羧甲基纤维素(CMC)与丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)进行接枝共聚反应,合成接枝纤维素/沸石复合保水剂.采用红外光谱表征复合保水剂的微观特征,研究纤维素与单体的配比、沸石添加量、交联剂用量、引发剂用量、中和度及单体质量比对吸水率的影响,测试复合材料的吸水速率和保水性.结果表明:当沸石、CMC、引发剂、交联剂用量分别占单体质量的20%、3%、0.7%、0.04%,AA与AM质量比为5,中和度为77%时,复合保水剂吸自来水倍率达434 g/g,对生理盐水溶液的吸水倍率达71 g/g.     

羧甲基纤维素-丙烯酰胺吸水性树脂的制备及性能研究

采用氧化还原引发体系,以羧甲基纤维素和丙烯酰胺为原料,接枝共聚制得吸水树脂.研究了单体比、引发剂用量、交联剂用量、NaOH用量、反应温度等因素对树脂吸水性能的影响.当反应温度40℃,时间3 h,丙烯酰胺与羧甲基纤维素的质量比为8:1,引发剂和交联剂用量分别为单体质量的2%和0.4%,NaOH用量1.0 g时,可制得吸水倍率为513 g/g的吸水树脂.     

聚丙烯酸高吸水性聚合物的制备与性能

利用水溶液聚合法制备微孔状聚丙烯酸高吸水性聚合物,通过傅立叶变换红外分析(FTIR)和扫描电镜(SEM)表征其结构特征.研究引发剂质量分数、交联剂质量分数、单体中和度、反应温度以及反应时间对所制备吸水聚合物的吸水倍率的影响规律.结果表明,在引发剂质量分数为0.5%、交联剂质量分数为0.05%、单体中和度为80%和反应温度为60 ℃的条件下,仅用1 h即可成功制得微孔状聚丙烯酸高吸水性材料,其吸附蒸馏水倍率和吸附生理盐水倍率(质量分数0.9%)分别为468 mL/g和60 mL/g.     

P(CMSNa-NaAlg-AA)高吸水树脂制备及其性能研究

以一定比例的羧甲基淀粉钠(CMSNa)、海藻酸钠(Na Alg)为接枝基体,丙烯酸(AA)为单体,过硫酸铵(NPS)为引发剂,N,N’-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,采用水溶液聚合法合成高吸水树脂。探讨了不同反应条件对吸水性能的影响,并研究了吸水树脂吸附重金属(Cd2+)的动力学及热力学特性。结果表明,当m(CMSNa):m(Na Alg)=2.5,引发剂用量为单体用量0.3%,交联剂用量为单体用量0.025%,丙烯酸中和度为70%,反应温度为65℃时,吸去离子水及0.9%Na Cl溶液倍率分别为2 308.48 g/g、126.8 g/g。吸水树脂对于镉离子的吸附研究表明,高吸水树脂对于镉离子的吸附在p H值为7时吸附容量最大,为343.44 mg/g,且吸附符合准二级动力学模型及Langmuir吸附等温模型。     

马铃薯淀粉高吸水性树脂的合成及性能研究

为优化马铃薯淀粉高吸水性树脂的合成工艺,采用水溶液聚合法进行接枝共聚制备高吸水性树脂,并对其性能进行研究.结果表明：当马铃薯淀粉与单体（g/mL）比例为1：7,丙烯酸与丙烯酰胺摩尔比为0.5：1,丙烯酸中和度为70％,反应温度60℃,引发剂、交联剂用量分别为单体的0.25 wt％,0.6 wt％,交联时间为1.5h.此条件下合成的高吸水性树脂吸蒸馏水倍率达到786 g/g,吸0.9％ NaCl倍率达到76.1g/g,且吸水速率较快.对人工血、人工尿及一价阳离子溶液有较好的吸收率;热稳定性较好,保水能力强,在室温条件下保水能力在7d左右;在30、40、50、60℃条件下保水能力均优于科翰98保水剂,但耐酸性较差,在中性偏碱的条件下具有很好的吸水倍率.     

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.     

蒙脱土/海藻酸钠接枝丙烯酸的吸液性能研究

以海藻酸钠、丙烯酸和蒙脱土为主要原料,采用插层聚合法制备了蒙脱土/海藻酸钠接枝丙烯酸复合高吸水性树脂。研究了交联剂用量、引发剂用量、海藻酸钠用量、有机蒙脱土掺入量、丙烯酸中和度等因素对吸液倍率的影响。最佳条件下,复合高吸水性树脂产品MMT/SA-g-PAA对去离子水和0.9%NaCl溶液的吸液倍率分别为865和86g/g。     

吸水性聚丙烯酸钙微球的合成与表征

将吸水性微球树脂加入到硅酸盐水泥中可以减少水泥的干缩,提高其耐久性。采用反相悬浮聚合法,以Span-80为分散剂,液体石蜡为连续相,N,N-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,丙烯酸和氢氧化钙为反应物。采用扫描电镜观察产物的形貌及粒径和粒径分布,研究单体浓度、中和度、分散剂用量、引发剂用量、交联剂用量、搅拌转速对高吸水性树脂产物形貌,粒径及吸水倍率的影响。     

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。     

粉煤灰/聚（丙烯酸-丙烯酰胺）保水材料的制备与表征

以粉煤灰、丙烯酸、丙烯酰胺为原料,采用超声辅助水溶液聚合法制备保水材料.用SEM对其进行结构表征,考察制备条件对保水材料吸水性能的影响.结果表明:粉煤灰与有机相聚合良好,且在聚合物中有效分散.当粉煤灰添加量为丙烯酸单体质量的20%,引发剂用量为0.01%,交联剂用量为0.03%,丙烯酰胺用量为20%,中和度为0.7时,复合材料吸水率达203g/g.     

一种交联聚合物微球的合成及性能评价

以丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-甲基丙磺酸、丙烯酸为单体,以N,N-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,以Span80和OP-10为复合乳化剂,煤油为介质,采用反相乳液聚合法合成了一种丙烯酰胺类交联聚合物微球。讨论了引发剂用量、交联剂用量、反应温度、pH值等因素对微球吸水性能的影响,获得的聚合物微球最佳制备条件为:反应温度45℃,pH值为7,引发剂过硫酸铵和亚硫酸氢钠单体质量分数为0.2%,交联剂N,N-亚甲基双丙烯酰胺单体质量分数为0.1%。利用显微镜和激光粒度仪对所制备的微球进行了表征,考查了不同质量浓度盐溶液对聚合物微球吸水性能的影响。结果表明:交联聚合物微球球形完整,平均粒径约20μm;随着盐溶液质量分数的增大聚合物微球吸水倍率减小,在不同的盐溶液中微球吸水降低程度不同,二价盐的影响较一价盐降低更显著。微球在清水中浸泡72 h的吸水倍率为60,而在1%的NaCl、CaCl2和MgCl2水溶液中浸泡72 h的吸水倍率分别为50、23和23,该聚合物微球具有一定的耐盐性。     

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.