玉米秸秆复合高吸水树脂的制备与性能

将玉米秸秆预处理后与丙烯酸、丙烯酰胺和苯乙烯磺酸钠进行水溶液接枝共聚制备玉米秸秆复合高吸水性树脂,研究玉米秸秆含量对高吸水性树脂吸水率、吸水速率、保水率和凝胶强度的影响。XRD证实了秸秆接枝共聚物的结构,SEM表明秸秆接枝改性的高吸水树脂,原来秸秆不连续的片状结构变成了具有许多大微孔和小毛细孔的凝胶团聚体。     

秸秆基高吸水性树脂的性能研究

选用玉米秸秆作为原料,N,N′-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)作为交联剂,丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)作为单体,采用水溶液聚合法,制备玉米秸秆基高吸水性树脂(SAR)。通过红外光谱(FTIR)和扫描电镜(SEM)对树脂进行表征,并研究了单体组成和交联剂用量对树脂吸水和保水性能的影响。结果表明:单体接枝于秸秆之上,树脂呈三维网状结构;随着单体中AM用量的增加,树脂各项性能先增强后减弱,AM质量分数为50%时吸水性能最佳;随着交联剂用量的增加,树脂吸水性能先增强后减弱,MBA质量分数为0.20%时性能最佳。     

高吸水性树脂的辐射引发合成与性能

本文以降低生产成本为目的，选用价廉、无毒且易得的天然淀粉为原料，采用γ射线辐射引发一步法接枝共聚，合成了淀粉－丙烯酸钠高吸水性树脂，该方法具有工艺简单，生产成本低，树脂吸水率高等显著特点，有利于规模生产，是一种综合性能好的高吸水性树脂。用所得产品进行吸水性、保水性等性能测试，结果表明：该树脂可吸蒸馏水２３００ｇ／ｇ，吸０．９％ＮａＣｌ１４０ｇ／ｇ；吸水速度快，一分钟内可达极限值；压力下保水性很好，聚合物吸水后呈凝胶状态，受外力水分子跑出很少；温度对树脂的保水性影响较大；水分挥发性小；树脂粒径越小，吸水速度越快；而树脂粒径越大，保水性越好     

秸秆纤维素接枝AA/AM高吸水性树脂合成与性能研究

将玉米秸秆纤维素与丙烯酸(AA)和丙烯酰胺(AM)接枝共聚,制得高吸水性树脂(SAR)。采用正交试验对合成条件进行了优化,通过红外光谱(FTIR)和扫描电镜(SEM)对最优条件下合成的SAR进行结构表征,并对其吸水性能和保水性能进行了测试。结果表明:单体成功地接枝到秸秆纤维素上,最佳合成条件为:单体组成AA:AM=1:1,引发剂用量为单体总量的1.6%,交联剂用量为0.2%,秸秆用量为5%,AA中和度为80%。此条件下制备的SAR吸水倍率为639.40 g/g,在0.9%NaCl溶液中的吸液倍率为72.89 g/g,具有优良的吸水性能和保水性能。     

丙烯酸系高吸水性树脂的改性研究

由于具有优良的吸水和保水性,高吸水性树脂是近年来研究较热的新型功能材料,特别是丙烯酸系列。聚丙烯酸系高吸水性树脂具有较好的性能,但是其它性能如耐盐性能、吸水速率和凝胶强度等并不令人满意,需要对其进行改性处理。本文从共聚改性、树脂与无机物的复合、树脂"核-壳"结构设计、互穿网络技术应用等方面对高吸水性树脂就其在提高耐盐性、吸水性能以及功能化方面的改性研究进展进行了综述。     

碱处理对农作物秸秆中木质素含量的影响

纤维素作为高吸水性树脂的制备原料,其在农作物秸秆中的含量与高吸水性树脂的吸水率密切相关。纤维素、半纤维素、木质素共存于农作物秸秆中,需通过碱处理除去木质素和半纤维素,以提高纤维素在农作物秸秆中的含量。为寻找合适的制备高吸水性树脂的原料,采用硫酸法(Klason法)测定了小麦秸秆、棉花秸秆和玉米秸秆碱处理前后的木质素含量。结果表明,碱处理可以显著降低农作物秸秆中木质素含量;未经碱处理的小麦秸秆、棉花秸秆、玉米秸秆中的木质素含量分别为15.97%、15.46%、19.34%,碱处理后的木质素含量分别为8.31%、12.45%、1.85%,较碱处理前分别减少了约50%、20%、90%;玉米秸秆中的木质素含量在碱处理后降低最明显,更适宜作为高吸水性树脂的制备原料。     

丙烯酸(AA)-丙烯酰胺(AM)-MCM-41复合高强度吸水性树脂的合成与性能

以丙烯酸(AA),丙烯酰胺(AM)和MCM-41为原料,用反相悬浮聚合法合成了AA-AM-MCM-41复合高吸水性树脂。研究了添加有MCM-41的复合高吸水性树脂合成中分子筛的添加量、单体组成比(AA/AM)、中和度、引发剂用量、交联剂用量等影响树脂性能的主要因素。结果表明,用反相悬浮聚合法合成的AA-AM-MCM-41复合高吸水性树脂后处理容易,树脂的吸水率可达1355 g/g,吸盐率可达82 g/g,凝胶强度为3859 N/Kg,比不添加MCM-41分子筛的吸水树脂提高了2倍左右。用IR研究了复合高吸水性树脂的表面和结构,IR初步表明MCM-41与丙烯酸、丙烯酰胺产生了交联。TGA图表明复合高吸水性树脂具有较好的高温保水性。     

我国高吸水性树脂市场概述

高吸水性树脂也称高吸水聚合物(简称SAP)高吸水性树脂。最基本的性能是它可吸收比自身重量高百倍甚至上千倍的水，吸水后能成为一种胶状体，具有一定的强度和保水性。     

用农作物秸秆制备高吸水性树脂

用麦秸秆和玉米秆与丙烯酸接枝共聚制备高吸水性树脂,并测定了其在不同水体系(去离子水、自来水和0.9%NaCl溶液)中的吸水倍率。同时,研究了淀粉含量对吸水性能的影响。结果表明:利用麦秸秆制备的吸水性树脂在不同水体系中的吸水倍率可达70~400。     

不同产地坡缕石黏土对高吸水树脂吸水性能的影响

以玉米秸秆、丙烯酸、不同产地坡缕石黏土为原料合成复合高吸水树脂。通过红外光谱、X射线衍射、扫描电镜和热重分析来研究坡缕石黏土的结构和形态。通过红外光谱和扫描电镜对复合高吸水树脂形貌及结构进行了表征。研究了三地坡缕石黏土形态、结构及组成对高吸水树脂吸水保水性能的影响。结果显示,添加靖远坡缕石黏土的复合高吸水树脂有着最佳吸水保水性能。     

高吸水性树脂的研究与开发

高吸水性树脂是一种功能性高分子聚合物，它能吸收自重几百倍甚至上千倍的水，且吸水膨胀后生成的凝胶具有优异的保水性和耐候性。综述了高吸水性树脂的发展及应用，指出今后研究的重点应集中在高性能化、材料复合化、智能性凝胶、生物可降解性的研究以及提高高吸水性树脂抗电解质性能等几个方面。     

高吸水性树脂概述

介绍了高吸水性树脂的安原料、亲水化方法、交联方法、产品形状加以分类，同时介绍吸水机理高吸水性树脂的吸水性，保水性热力学分析及目前高吸水性树研究近况。     

高吸水性树脂的吸水机理及制备方法

高吸水性树脂是一种新型的功能高分子材料,由于它能吸收自身质量几百至上千倍的水,且吸水膨胀后生成的凝胶具有优良的保水性。因而在生理卫生用品、土木建筑、食品、农业、医药等方面具有广阔的应用前景。本文介绍了高吸水性树脂的研究状况,吸水机理以及制备方法,并对高吸水性树脂的发展前景作了展望。     

微波辐射APT–g-PAMPS高吸水性树脂的制备及性能

以凹凸棒黏土(APT)和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)为原料,过硫酸钾(KPS)为引发剂,N,N'-亚甲基双丙烯酰胺(NMBA)为交联剂,采用微波辐射法接枝共聚合成了APT-g-PAMPS耐盐性复合高吸水性树脂,用FTIR和XRD对复合吸水性树脂的结构进行了表征。考察了微波功率和时间及APT用量对树脂吸水倍率的影响,测定了不同APT用量高吸水性树脂的吸水速率、保水性能及反复吸水性能。FTIR和XRD结果显示,APT和有机单体之间发生了接枝共聚反应,其反应仅在APT的表面进行,单体并没有插入到APT的层间。结果表明,微波功率为195 W,辐射时间为2.5 min,w(APT)=5%时,树脂在去离子水和生理盐水中的吸水倍率分别为987g/g和102 g/g。该复合高吸水性树脂具有较快的吸水速率、较强的保水性能和较好的反复吸水性能。在体系中引入适量APT能够显著提高复合吸水树脂的吸水能力和耐盐性能,同时能明显加快树脂的吸水速率和提高树脂的保水性能。     

不同方法制备高吸水性树脂性能的研究

以玉米秸秆为主要原料,除杂改性得羧甲基纤维素。然后以N,N’-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,分别采用传统加热聚合、微波辐照聚合和超声辐照法合成高吸水性树脂,并对吸水树脂的吸水倍率、吸盐水(质量分数为0.9%NaC l水溶液)倍率及保水能力进行测试。结果表明,同一比例下,超声辐照法制得的吸水性树脂的吸水倍率及保水能力均高于其它两种方法;超声功率为60%的条件下,吸水倍率可达635 g/g。微波辐照法制得的吸水性树脂的吸盐水倍率较高,微波功率为320 W时制得的吸水树脂吸盐水倍率可达65 g/g。     

具有"核-壳"型结构吸水树脂的合成

提出了吸水树脂的"核-壳"结构设计原理和实施技术,该技术使树脂颗粒具有低交联密度的核和高交联密度的壳,解决了吸水倍率与凝胶强度不能兼得的矛盾,合成出吸水倍率≥450g/g、加压吸收倍率≥30g/g和高凝胶强度的吸水树脂.研究了丙烯酸中和度、交联剂亚甲基双丙烯酰胺用量、引发剂过硫酸铵/亚硫酸氢钠用量、表面改性剂种类和用量等因素对吸水树脂吸水性能的影响,为优化工艺提供依据.     

腐植酸基-粉煤灰型保水剂的制备和性能测试

以新疆哈密褐煤为原料提取腐植酸,以丙烯酸和丙烯酰胺为单体,采用溶液聚合法,合成聚丙烯酸钠-丙烯酰胺(PSA-AM)高吸水性树脂。在PSA-AM的基础上加入粉煤灰和腐植酸,合成一种加粉煤灰和腐植酸的高吸水性树脂。合成的吸水性树脂有较好的保水性和吸水性,能促进植物的生长,改善土壤的理化性质,同时能降低树脂的合成成本,有较好的经济和利用价值。     

疏水型高强度水凝胶的合成与性能

以丙烯酰胺和疏水单体为原料 ,过硫酸钾 -硫酸亚铁为引发剂 ,采用溶液聚合法合成了疏水型高强度水凝胶。研究了单体组成、单体浓度、引发剂用量、交联剂用量、反应温度等因素对产物性能的影响。对比分析了疏水型水凝胶的吸水倍数、吸水速率和强度。疏水型水凝胶的强度大于常规高吸水性树脂 ,最长吸水时间长 ,吸水速度平缓。对疏水型高强度水凝胶强度进行了统计回归分析 ,对吸水速率和最长吸水时间进行了分析描述。     

复合交联剂型高吸水树脂的超声制备与性能研究

以N,N′-亚甲基双丙烯酰胺(NMBA)和聚乙二醇(PEG)为复合交联剂,以丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)为单体,在无任何助剂下超声辐射合成AA/AM/AMPS共聚高吸水性树脂,研究了反应条件对树脂吸水倍率的影响,并对树脂的吸水性能进行了测试,用红外光谱(FT-IR)和AFM对树脂的结构和表面形态进行了表征.结果表明:在优化条件下合成的高吸水性树脂其吸蒸馏水和生理盐水分别为1342 g/g和92 g/g;表征分析证实,复合交联剂通过化学交联和物理交联的协同作用可以有效改善树脂的凝胶强度、耐热性、保水性和再生性.     

淀粉接枝可降解性高吸水树脂的制备与性能研究

针对吸水树脂使用过程中存在的吸盐水倍率低,降解性能差等问题,以过硫酸钾为引发,N,N'-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,环己烷为连续相,玉米淀粉,丙烯酸和丙烯酰胺为原料,采用反相悬浮聚合法合成淀粉接枝可降解高吸水性树脂微球并进行了相关表征。最佳反应条件下,得到的吸蒸馏水倍率为379.2 g/g,吸0.9%的Na Cl水溶液的倍率为88.1 g/g。最后考察了吸水树脂的保水性能和降解性能,从而为吸水树脂微球应用于农林业保水保肥提供理论指导。