基于SAP吸水膨胀橡胶的耐温耐盐性能

以反相悬浮聚合法合成P(AANa/AMPS/DMDAAC)两性共聚高吸水树脂(SAP),并引发溶胀在SAP中的丙烯酸丁酯和丙烯酸进行原位共聚合,制备疏水改性高吸水树脂。将丁腈橡胶、改性高吸水树脂、补强剂和其他助剂借助混炼机混炼均匀,在硫化成型机上高温硫化制备吸水膨胀橡胶(WSR)。研究盐溶液种类、盐溶液浓度以及环境温度对WSR的质量吸水膨胀倍率的影响,并对吸水后的WSR进行热重分析。结果表明:盐溶液中阳离子浓度越大,化合价越高,对WSR吸水性能影响越明显,吸液膨胀倍率越小;在对WSR进行一系列不同温度下的吸液性能研究时发现,WSR在120℃具有较好的吸水膨胀性能。在环境温度达到175℃时,WSR达到失水平衡。     

壳聚糖-聚乙烯醇-聚丙烯酸高吸水树脂的吸水性能研究

溶液聚合合成壳聚糖-聚乙烯醇-聚丙烯酸(CTS-PVA-PAA)复合吸水树脂,并考察其在各种浓度盐溶液、人工尿液和不同pH溶液的吸液能力、在各种温度条件下的保水性、反复吸水能力和在蒸馏水中的吸水速率。结果显示:复合树脂随盐溶液价态与浓度的增加,吸液能力下降,在尿液中的吸液能力均比壳聚糖-聚丙烯酸树脂和聚丙烯酸树脂要好,在pH=7~10处出现较好的吸水能力;在70℃环境下干燥250min,树脂失水率仅为32%,重复吸水7次后仍能保持60%的吸水性。     

PAM/凹凸棒粘土复合高吸水性树脂的吸水性能

系统考察了金属离子的价态、种类以及溶液的pH值对聚丙烯酰胺/凹凸棒粘土复合高吸水性树脂吸水倍率的影响。结果表明,复合高吸水性树脂的吸水倍率随着金属离子盐溶液浓度的增大而减小,在不同价态金属离子盐溶液中,树脂的吸水倍率顺序为N a >M g2 >C a2 >F e3 。通过红外光谱探讨了金属离子与复合高吸水性树脂的作用方式;同时还考察了交联剂含量对其吸水倍率、吸水速率和反复吸水性能的影响。     

双组分互穿网络复合吸水材料的黏弹性研究

通过乳液聚合制备了具有分子互穿网络结构的吸水材料(WIPN).应用RS600流变仪研究了吸水材料(WIPN)吸水后的黏弹性及吸水倍率对黏弹性的影响.动态研究表明,吸水材料的固体属性远大于液体属性,弹性模量G＇的数量级为104Pa,而黏性模量G″仅在102～103Pa之间;吸水倍率升高,由于交联分子链的弹性减弱,G＇、G″均降低;随温度升高,G＇平缓降低,G″出现上升拐点,吸水倍率越高,拐点出现得越晚,说明在较高吸水倍率下,聚合物分子链处于紧绷状态,需要较高的能量才能发生应变.稳态蠕变恢复研究表明,材料弹性好,蠕变阶段不易变形,恢复能力强;吸水倍率越高,变形能力越强,残余应变越大.     

多巴胺-沙棘枝条粉/聚丙烯酸复合材料的制备及性能研究

以附有多巴胺的废弃沙棘枝条粉(PD-HBP)和丙烯酸(AA)为原料,过硫酸钾(K2S2O8)为引发剂,N,N′-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,制备了环境友好型PD-HBP/PAA(聚丙烯酸)高吸水性复合材料。采用红外光谱(FTIR)和场发射电子扫描电镜(FE-SEM)表征产物的结构。考察了盐溶液浓度、离子类型及反复使用次数对PD-HBP/PAA吸水能力的影响。结果表明,PD-HBP/PAA在去离子水、自来水和0.9%(质量分数)NaCl溶液的吸水倍率分别可达251.7g/g、172.0g/g和42.1g/g,吸水性能对盐溶液浓度、离子类型及洗水次数较为敏感。反复吸放液7次后,去离子水和0.9%(质量分数)NaCl溶液的吸水倍率分别保持了最大吸水倍率的73.3%和53.0%。     

功能型复合高吸水树脂的制备及其性能研究

以羧甲基纤维素钠(CMC)和丙烯酸(AA)为原料,过硫酸钾(KSB)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,制备了CMC-AA高吸水树脂;并在此基础上,向反应体系中引入氢氧化钾和尿素,分别制备出功能型复合吸水树脂K-CMC-AA、UREA-CMC-AA。通过单因素试验,确定了KOH和尿素的最佳用量;采用扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱对树脂产品形貌结构等进行了表征;利用动力学模型对其吸水过程进行拟合,探讨了其吸附过程及机理;研究了UREA-CMC-AA在水中的氮素缓释性能。结果表明:当KOH中和比为10%时,K-CMC-AA在0.9%NaCl中的吸水倍率为285.06g/g,比CMC-AA提高了约80%;当尿素与单体CMC质量比为1∶1时,树脂的吸水(盐水)率最高,同时树脂还具有很好的氮素缓释功能;3种树脂产品在蒸馏水或盐溶液中的吸水动力学可用准二级动力学方程描述。     

KLPAAM复合高吸水性树脂吸液性能研究

以自制高岭土/木质素磺酸钠接枝丙烯酸-丙烯酰胺复合高吸水性树脂(KLPAAM)为原料,考察了其在含氮、磷、钾的不同离子盐溶液中的吸液性能.(1)质量浓度相同时,KLPAAM树脂在K<'+>盐溶液中的平衡吸液倍率顺序:KFCO<,3><(K<,3>PO<,4>;在NH<,4><'+>盐溶液中的平衡吸液倍率顺序:NH<,4>NO<,3><(NH<,4>)<,2>CO<,3><(NH<,4>)<,3>PO<,4>HCO<,3>.相同阴离子的K<'+>盐溶液和NH<,4><'+>盐溶液中平衡吸液倍率较为接近;在30min之前,KLPAAM树脂的吸液倍率急剧增加,50min左右时吸液倍率达最大值,50min至100min吸液倍率稍有下降,之后达平衡.(2)在氮、磷、钾盐溶液中,KLPAAM树脂的平衡吸液倍率与溶液浓度的关系满足Q=k×(1/c)<'n>方程,而吸液前60min的吸液速率可用方程t/Q＝A+Bt进行拟合,其相关系数大于0.99.     

双醛淀粉交联明胶的制备及溶胀性能

以双醛淀粉为交联剂,采用溶液交联的方法对明胶进行交联改性.研究了反应条件对交联明胶吸水性能的影响.结果表明,交联明胶吸水能力随双醛淀粉/明胶增加而先增加后降低,随反应温度增加而减小,随反应混合物pH值增加而增加.当pH=2,温度为90℃,双醛淀粉/明胶=0.3,明胶溶液浓度为20%时,明胶的吸水倍率可降低至1.62.FTIR显示双醛淀粉对明胶的交联作用主要是形成希夫碱结构.     

聚（丙烯酸-CO-丙烯酰胺）／腐殖酸钠／高岭土复合高吸水性树脂的制备及溶胀行为

以N,N′-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂、过硫酸铵为引发剂,采用水溶液聚合法合成了聚(丙烯酸-co-丙烯酰胺)/腐殖酸钠/高岭土多功能复合高吸水性树脂。研究了腐殖酸钠和高岭土含量对吸水倍率的影响,同时考察了该树脂的吸水速率及溶液pH值和不同阴阳离子对吸水倍率的影响。结果表明,在腐殖酸钠∶高岭土=2∶3(质量比)时树脂具有最高的吸水倍率,其吸蒸馏水和0.9%(质量分数)NaCl溶液分别达到450 g/g和39 g/g。     

超声辅助法制备风化煤腐植酸-丙烯酸吸水树脂

以风化煤提取的腐植酸(HA)和丙烯酸(AA)为原料,采用超声辅助-水溶液聚合法制备腐植酸-丙烯酸型高吸水性树脂(HA-PAA),通过正交实验确定吸水树脂的最佳聚合条件,并对其在盐溶液、酸碱性溶液、20~80℃环境下的耐性以及树脂的反复吸液性能进行测试,了解其适用性,并用红外光谱和扫描电镜对HA-PAA进行了结构表征。结果表明,超声辅助法制备HA-PAA的最佳条件为:超声辅助合成温度为55℃、m(AA)∶m(HA)=20∶1、pH值=2.0、MBA用量为8×10^-4g。在此条件下聚合的HA-PAA在5次吸水性能测试中仍保持良好,较PAA提高了90%以上;对盐溶液、酸碱性及一定范围内的温度环境表现出较好的耐受性,对纯水最大吸收倍率为771.6 g/g,对盐水最大吸收倍率为122.4 g/g;表征结果表明HA与AA充分发生了聚合反应,添加HA增加了PAA的亲水基团;HA-PAA聚合后生成明显孔洞,比表面积增大;制备出的HA-PAA吸水率提升有利于实际过程中的应用。     

膨润土/丙烯酰胺接枝改性天然橡胶制备吸水膨胀橡胶

实验以过硫酸钾(KPS)/亚硫酸氢钠(SHS)为氧化还原引发体系,采用化学接枝的方法改性天然胶乳,合成出天然橡胶与丙烯酰胺接枝共聚物NR-g-PAM,并在反应过程中加入无机膨润土(BT),制备一种吸水膨胀天然橡胶(WSNR)。探究单体配比、引发剂用量对接枝反应的影响,膨润土用量对WSNR吸水率、吸水速率、重复吸水率的影响,并对WSNR保水性、耐矿化盐水能力及热失重过程进行分析。结果表明,吸水单体与天然橡胶的质量比为0.8,引发剂用量为单体质量分数的0.75%时接枝率及接枝效率最高。膨润土均匀分布于WSNR网络骨架中,吸水速率随膨润土用量增加而减慢,耐矿化盐水能力提高;重复吸水率及保水性均优异于未添加膨润土的WSNR,膨润土的加入使WSNR在较高温度下才会蒸发失水,自由水含量减少,结合水含量增多。     

耐盐性魔芋葡甘聚糖吸水树脂的制备

以魔芋葡甘聚糖(KGM)为原料接枝丙烯酰胺、丙烯酸制备耐盐性吸水树脂,研究了接枝共聚反应单体及KGM质量配比、中和度、交联剂浓度、引发剂浓度、乙二胺四乙酸(EDTA)质量分数对吸水树脂吸液倍率的影响,通过Box-Behnken实验设计对制备条件进行优化。结果表明,丙烯酰胺与丙烯酸质量比为0.192,交联剂浓度为0.067g/mol,引发剂浓度为0.439g/mol,中和度为90%,乙二胺四乙酸(EDTA)质量分数为12.2%时,该耐盐性树脂吸生理盐水倍率达125g/g,吸纯水倍率达700g/g。     

丙烯酸/脲共聚合成高吸水性树脂的工艺及机理研究

以丙烯酸(AA)、脲为主要原料,用溶液聚合法合成高吸水性树脂,考察了各种因素对吸水树脂吸水能力的影响。结果表明:引发剂为0.5%、交联剂为0.02%、脲为110%、中和度为70%,由此制备的树脂吸水和吸生理盐水的倍率分别为406g/g、40g/g。对产物进行红外光谱分析,并探讨了丙烯酸与脲反应的机理。     

吸水材料的水势及非金属矿物／高分子吸水保水复合材料的水势研穷

非金属矿物，高分子吸水保水复合材料（MPSAC）近年来由于其优异的吸水保水性能在节水农业，生态环境建设等领域得到了广泛应用。以植物细胞吸水机理和吸水材料吸水机理对比为基础，以MPSAC中坡缕石粘土，聚丙烯酸（钠）吸水保水复合材料为研究对象，借用植物生理学中水势的概念，采用水凝胶液体交换法测定吸水材料．MPSAC制备条件中不同中和度对水势变化趋势的影响，并且比较了矿物含量为10％（质量分数）时吸水材料水势与空白样吸水树脂水势的差异。通过实验可知：采用水凝胶液体交换法测量吸水材料的水势是科学的、可行的。并且用水势表征吸水材料的吸水能力比用吸水倍率更科学、更客观。此项研究对于研究由土壤-吸水材料-植物根系构成的连续的体系中水分的流动状态，揭示体系水分流动的更深层次的动力具有重要意义。通过空白样与加入10％（质量分数）坡缕石的复合样品水势的对比得知，加入适量坡缕石对于吸水材料的水势具有明显的影响。坡缕石加入后，可以使复合吸水材料的水势值增高．这样更利于水分向土壤中的释放，它所吸收的水分也更容易被植物所吸收利用。     

高分子吸水树脂作为蓄冷材料的性能研究

研究了不同吸水倍率的高分子吸水树脂的相变温度、相变潜热及作为蓄冷材料在35℃环境下的相变时间,并与冰做了对比。结果显示:吸收不同倍率水的高分子树脂,相变温度和相变潜热基本与水相似,随着吸水倍率的增加,相变潜热越接近于水的潜热;在相同条件下放置于隔冷袋中的高分子吸水树脂,在35℃的高温环境中,可以维持20℃以下低温5h,比冰多了将近1h,克服了渗漏的缺点,在蓄冷领域表现出了明显的优势。     

金属离子对聚丙烯酸钾-丙烯酰胺共聚型SAP交替吸水吸盐特征的影响

采用丙烯酸与丙烯酰胺单体共聚法制备高吸水树脂(SAP)是提高吸水树脂性能的有效途径之一。选取两种聚丙烯酸钾-丙烯酰胺共聚型高吸水树脂,系统研究了四种金属离子对其交替吸水吸盐特征的影响。结果表明,金属离子对SAP有较强的抑制作用,四种金属阳离子对两种SAP吸水倍率及最大吸水能力的影响顺序为去离子水相似文献   

海泡石矿物含量对海泡石/聚丙烯酸(钠)复合材料吸水保水性能的影响

利用水溶液聚合法制备了海泡石粘土/聚丙烯酸(钠)高吸水保水复合材料,研究了海泡石粘土在0%~10%及20%~150%添加量范围对复合材料的吸水保水、重复吸水及抗电解质溶液性能的影响。结果表明,海泡石添加量在4%和40%~60%范围时,复合材料的吸蒸馏水倍率达到极大值。海泡石添加量大于60%时,复合材料吸水倍率急剧下降。复合材料的保水率随着海泡石添加量的增加而小幅增加;海泡石粘土添加量在40%~60%范围时,复合材料的重复吸水性能比较稳定;复合材料吸蒸馏水的倍率随各电解质溶液离子强度的升高而不断降低,且海泡石粘土添加量高的复合材料对外界溶液离子强度的敏感程度较高。     

丝素蛋白/丙烯酸/丙烯酰胺吸水材料的制备和表征

以具有良好生物分解性能的丝素蛋白(SF)为原料,与丙烯酸(AA)和丙烯酰胺(AM)在水溶液中接枝共聚,合成了丝素蛋白/丙烯酸/丙烯酰胺吸水材料(SF/AA/AM)。通过探讨合成条件对吸水材料吸水倍率的影响,得到较合适的配比参数。SF/AA/AM吸水材料在去离子水、自来水和0.9%NaCl溶液中的吸水倍率分别为220g/g～308g/g,135g/g～210g/g,24.3g/g～34.8g/g。红外吸收光谱显示丝素蛋白与丙烯酸和丙烯酰胺发生了很好的聚合。扫描电镜显示了吸水材料表面沟棱交错,吸水比表面增加。     

椰糠粉/聚丙烯酸-丙烯酰胺复合吸水材料的制备及其吸保水性能

以椰糠粉为基体材料,丙烯酸和丙烯酰胺为单体,N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,过硫酸钠为引发剂,采用水溶液聚合法制备了椰糠粉/聚丙烯酸-丙烯酰胺复合吸水材料。较优的合成条件是:单体与椰壳粉质量比为8∶1,丙烯酸的中和度为70%,引发剂用量是单体质量的0.8%,交联剂N,N-亚甲基双丙烯酰胺用量是单体质量的0.2%,反应时间4h,温度50℃。对最佳条件下制备的吸水材料进行了FTIR和SEM表征及吸水性、保水性、重润胀性等测试,并且对该材料在去离子水和0.9%NaCl溶液中的吸水性进行对比。此外,用分子扩散方程及一级、二阶动力学模型对其吸水溶胀过程进行模拟研究。结果表明,该复合吸水材料在去离子水和盐溶液中的吸水倍率分别是273.54g/g和44.54g/g;吸水动力学表明水分扩散满足Fickian扩散,且一级动力学方程能描述润胀吸水过程;该材料重润胀3次后仍具有很好的吸水性。     

用于稠化胶体的高吸水树脂的制备及吸水性能研究

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,过硫酸钾为引发剂,采用水溶液聚合法制备了高吸水树脂。通过正交实验法研究了单体浓度、丙烯酸中和度、引发剂用量和交联剂用量对树脂吸水倍率的影响。最终获得了在蒸馏水中吸水倍率高达3114g/g,在质量分数0.9%NaCl溶液中吸水倍率达157g/g的高吸水树脂,该树脂能够用作稠化胶体的稠化剂来提高胶体的实用性能。