紫外光固化法制备2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸/丙烯酰胺/顺丁烯二酸酐三元共聚高吸水性树脂

以2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、丙烯酰胺(AM)、顺丁烯二酸酐(MA)为单体,N,N-亚甲基双丙烯酰胺(NMBA)为交联剂,采用紫外光固化法,在不加引发剂和无任何气氛保护下合成了AMPS/AM/MA高吸水性树脂。利用FTIR和SEM方法研究了AMPS/AM/MA高吸水性树脂的分子结构和树脂吸水后的表面形态。考察了反应条件对AMPS/AM/MA高吸水性树脂吸水倍率的影响。实验结果表明,合成高吸水性树脂的优化条件为:n(AMPS)∶n(AM)∶n(MA)=2.0∶1.5∶0.3,w(NMBA)=0.06%(基于单体的总质量),pH=3.4,紫外光固化时间5.5 min。在优化条件下合成的AMPS/AM/MA高吸水性树脂的吸水倍率为1 627 g/g,且吸水速率较快,保水性能良好。     

海泡石黏土接枝聚2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸/丙烯酰胺高吸水树脂的制备及表征

以海泡石黏土(ST)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)和丙烯酰胺(AM)为原料,N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,过硫酸钾(KPS)为引发剂,采用微波辐射法,通过接枝共聚合成了ST-g-P(AMPS-co-AM)高吸水性树脂。探讨了适宜的合成条件,并利用FTIR和TG等方法分析了该树脂的结构及其热稳定性。实验结果表明,适宜的合成条件为:AMPS中和度70%、m(AM)∶m(AMPS)=1.7、MBA用量0.06%(w)(用量均基于单体总质量)、KPS用量0.6%(w)、ST用量12.5%(w),在此条件下合成的ST-g-P(AMPS-co-AM)树脂在去离子水和生理盐水中的吸水倍率分别为1 280 g/g和90 g/g。适量ST的引入显著提高了树脂的吸水倍率、耐盐性和热稳定性。     

微波辐射羧甲基纤维素接枝2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸制备高吸水性树脂

以N,N′-亚甲基双丙烯酰胺(NMBA)为交联剂、过硫酸氨(APS)为引发剂,采用微波辐射法在羧甲基纤维素钠(CMC)上接枝2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)合成了耐盐高吸水性树脂P(AMPS/CMC);考察了微波功率(P)、辐射时间(t)、CMC用量、NMBA用量、APS用量、AMPS的中和度(N)对树脂吸水倍率的影响;采用FTIR,SEM,TG等手段对树脂进行了表征。实验结果表明,在最佳合成条件(m(NMBA)∶m(APS)∶m(CMC)∶m(AMPS)=0.5∶2∶5∶100,P=195W,t=3.15 min,N(AMPS)=45%,w(CMC+AMPS)=30%)下合成的P(AMPS/CMC),在离子强度为0.154 mol/L的NaCl,CaCl2,AlCl3溶液和去离子水中的吸水倍率分别为126,63,20,1 345 g/g。该树脂具有较好的层状结构和热稳定性(主分解温度在250℃以上),CMC的加入有利于提高树脂的热稳定性和耐盐性能。     

紫外辐射固化法制备可生物降解高吸水性树脂及其性能的研究

以N,N′-亚甲基双丙烯酰胺(NMBA)为交联剂,2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、丙烯酰胺(AM)、壳聚糖(CTs)为单体,采用紫外辐射固化法,在无任何气氛保护和不加引发剂的条件下,合成了高吸水性CTs/AM/AMPS树脂。利用FTIR和TG等方法分析了该树脂的化学结构,并考察了合成条件对其吸水性能的影响。实验结果表明,适宜的合成条件(w:基于反应体系的质量)为:n(AM)∶n(AMPS)=5∶1、CTs用量3.00%(w)、NMBA用量0.54%(w)、体系pH=2.5、3种单体总用量8.85%(w)、固化时间9 min。在此条件下合成的CTs/AM/AMPS树脂的最大吸水倍率为1 615 g/g。CTs在受热过程中由于网格被破坏而发生降解,因此CTs/AM/AMPS树脂为环保型可生物降解树脂。     

木质素基高吸水性树脂的制备与溶胀行为

以木质素磺酸钠(LS-Na)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、丙烯酸(AA)为原料,N,N-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,过硫酸钾为引发剂,采用微波辐射法,通过接枝共聚合成了具有生物降解性能的LS-g-PAMPS/AA高吸水性树脂。探讨了单体配比、LS-Na用量和单体总用量对LS-g-PAMPS/AA树脂吸水倍率的影响,研究了该树脂在各种盐溶液中的溶胀行为,并利用FTIR和TG等方法分析了该树脂的结构。实验结果表明,当m(AA)∶m(AMPS)=3、LS-Na用量(基于体系总质量,下同)为6%(w)和单体总用量为35%(w)时,LS-g-PAMPS/AA树脂在去离子水和生理盐水中的吸水倍率分别为1 217g/g和125 g/g。LS-g-PAMPS/AA树脂具有较强的热稳定性、耐盐性和盐响应性能,在不同的盐溶液里有良好的可逆行为和多次反复利用性能。     

聚丙烯酸/黏土复合高吸水性树脂的合成及性能

以黏土、丙烯酸为原料,Al2O3为交联剂,Na2S2O8-Na2SO3为氧化还原引发剂,用水溶液聚合法合成了聚丙烯酸/黏土复合高吸水性树脂。考察了盐酸浓度、丙烯酸中和度、黏土用量、Al2O3用量和Na2S2O8-Na2SO3用量对复合高吸水性树脂吸水能力的影响;并考察了盐水温度和不同浓度盐溶液对复合高吸水性树脂吸盐水率和吸水倍率的影响。较佳的合成条件:c(盐酸)=6mol/L、丙烯酸中和度60%、黏土的质量分数5.6%(占体系的总质量)、交联剂Al2O3的质量分数0.35%～0.40%(占体系的总质量)、Na2S2O8-Na2SO3的质量分数1.00%(占体系的总质量)。在此条件下合成的复合高吸水性树脂对去离子水和质量分数为0.9%的NaCl溶液的最大吸水倍率和吸盐水率分别为1300,96g/g。     

微波辐射合成三元共聚高吸水性树脂

以N,N′-亚甲基双丙烯酰胺(NMBA)为交联剂,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,在不加引发剂和无氮气保护的情况下,微波辐射合成AA/AM/AMPS共聚高吸水性树脂。通过单因素实验得出了反应的最佳条件为:n(AMPS):n(AA):n(AM)=1:2:1,pH=2.25,w (NMBA)=0.025%;采用FT-IR、AFM和DSC-TGA等对树脂结构、表面形态及热稳定性进行了表征。结果表明,在优化条件下高吸水性树脂其吸蒸馏水倍率为1 819 g/g,耐热性表明在60℃的环境中树脂吸水率高达745 g/g;在305℃之前树脂较稳定,且重复使用性好。     

紫外辐射法合成四元共聚高吸水性树脂及其性能研究

采用紫外固化法,以丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、淀粉为单体,以N,N′-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,在不加引发剂和无任何气氛保护下合成了AA/AM/AMPS/淀粉共聚高吸水性树脂,考察了反应条件对树脂吸液倍率的影响,并采用红外、偏光显微镜对树脂的分子结构及表面形态进行了表征。通过正交实验得到最佳反应条件为:n(AMPS):n(AA):n(AM)=1:1:1,pH=6.5,w(MBA)=0.02%,w(淀粉)=12.5%,光照时间为4 min。在优化条件下合成的高吸水性树脂吸蒸馏水倍率为1 194 g/g,吸盐水倍率为38 g/g。并且树脂吸水过程符合一级动力学,     

聚丙烯酸钾与膨润土复合高吸水性树脂的合成与性能评价

以部分中和的丙烯酸为单体,膨润土为无机填料,通过聚合法合成出聚丙烯酸钾与膨润土复合高吸水性树脂。研究了聚合条件与性能的关系,结果表明,在膨润土用量7％,交联剂用量0．15％,引发剂用量0.5％,分散剂用量2％,聚合温度80℃,中和度60％条件下,制备的高吸水性树脂由于适量膨润土的加入,提高了吸水性树脂的吸水强度和耐盐性,并且有较好的保水性。     

羧甲基壳聚糖接枝聚丙烯酸钠/乙烯基吡咯烷酮高吸水性树脂的合成

在偶氮二异丁腈的引发下,丙烯酸钠和N-乙烯基吡咯烷酮在羧甲基壳聚糖的分子链上接枝共聚,并加入N,N′-亚甲基双丙烯酰胺进行一定程度的交联,制得羧甲基壳聚糖接枝聚丙烯酸钠/乙烯基吡咯烷酮(CMCTS-g-(PAANa-co-PVP))高吸水性树脂。红外光谱表征证明了接枝共聚的发生。通过考察反应条件对产物吸水性能的影响,确定了制备具有最高吸水性能树脂的最优化反应条件,在此条件下制得的树脂的吸水倍率可达1320g/g以上,吸盐水倍率可达180g/g以上。采用TG法对产物的热稳定性进行了表征。     

黄原胶/膨润土/P(AA-co-AMPS)复合高吸水树脂的合成与性能

实验以黄原胶(XG)为改性基体材料,丙烯酸(AA)和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)为接枝单体,并添加膨润土黏土,采用水溶液聚合法合成了黄原胶/膨润土/P(AA-co-AMPS)/复合高吸水性树脂,采用单因素实验考察了影响树脂性能的各种因素。较佳工艺条件为:w(膨润土)=15%,m(AMPS)=1.7g,w(引发剂)=0.8%,w(交联剂)=0.045%,聚合温度70℃,树脂最大吸水倍数数为873.4g/g,最大吸盐水倍数达108.9g/g。分析表明黄原胶、AA、AMPS和膨润土之间可能发生了交联共聚反应,膨润土的加入使复合树脂的热稳定性增加。     

聚丙烯酸钠-高岭土复合高吸水性树脂的制备及结构表征

采用静态水溶液法制备了高填充比例的聚丙烯酸钠-高岭土复合吸水性树脂(简称复合树脂),考察了聚合温度、丙烯酸单体的含量、丙烯酸中和度、引发剂和交联剂的用量、高岭土含量对复合树脂吸水率的影响,并用傅里叶变换红外光谱、扫描电镜、热重和示差扫描量热法对复合树脂的微观结构进行了表征。实验结果表明,复合树脂的最佳制备条件为:聚合温度70℃,丙烯酸单体的质量分数30%,丙烯酸中和度70%,引发剂占单体的质量分数0.1%,交联剂占单体的质量分数0.08%,高岭土占单体的质量分数50%;在此条件下制备的复合树脂对蒸馏水的吸水率为834 g/g,对质量分数0.9%的NaC l溶液的吸水率为81 g/g。傅里叶变换红外光谱和扫描电镜表征结果表明,复合树脂是一种典型的海-岛结构,丙烯酸和高岭土之间存在接枝聚合反应。     

丙烯酸-腐植酸复合吸水树脂的合成与性能

以丙烯酸(AA)和腐植酸(HA)为原料,N,N-二亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,过硫酸铵(APS)为引发剂,采用水溶液聚合法合成了一系列高HA含量的AA-HA复合吸水树脂。研究了MBA用量、APS用量、单体浓度、AA的中和度、反应温度等对AA-HA复合吸水树脂吸液性能的影响,当m(AA):m(HA)=4:1,4:2,4:3,4:4时,在适宜条件(n(NaOH):n(AA)=0.6:1、80℃、c(AA)=2.31 mol/L)下合成的AA-HA复合吸水树脂的吸液率分别为635,570,350,300 g/g。探讨了AA-HA复合吸水树脂在不同pH溶液、不同离子强度盐溶液和不同环境温度中的吸液性能。采用FTIR方法对AA-HA复合吸水树脂的结构进行了表征,表征结果显示,AA-HA复合吸水树脂为接枝共聚物。     

耐盐型AA/AMPS/PVA吸水树脂研究

针对高盐地层条件下的油井出水问题,以丙烯酸(AA),2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)为聚合单体,聚乙烯醇(PVA)为互穿剂,采用网络互穿技术合成耐盐型AA/AMPS/PVA吸水树脂。以吸水率为评价指标考察合成条件对树脂性能的影响。最佳工艺条件:w(单体)=25%,丙烯酸中和度85%,w(交联剂)=0.175%,w(引发剂)=0.15%,树脂在80℃时,2×104 mg/L NaCl溶液中膨胀倍率为21.77g/g,在5×104mg/L CaCl2溶液中膨胀倍率为12.46g/g。研究表明,树脂平衡溶胀时间为120min,树脂形成了适度有效的交联网状结构,在过硫酸钾溶液中能够完全降解。     

均匀实验设计在合成淀粉基高吸水性树脂中的应用

采用均匀实验方法进行实验设计,利用水溶液聚合法合成了玉米淀粉接枝丙烯酰胺-2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸高吸水性树脂。通过回归分析得到反应条件与高吸水性树脂的吸水倍数及凝胶强度之间的关系,并采用数学分析法和单因素实验方法确定了优选样的合成条件:w(引发剂)=0.54%,w(交联剂)=0.14%,w [丙烯酰胺(AM)]=20%,w(淀粉)=26.67%,n(2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸):n(AM)为0.16,反应温度为39.4℃时。在室温下,优选样在蒸馏水中的吸水倍数为786 g/g,凝胶强度为6.82 kPa。所制得的高吸水性树脂具有良好的热稳定性。     

耐盐性AM/AA/MMT复合吸水材料合成条件改进研究

以丙烯酰胺(AM)、丙烯酸(AA)为原料，以蒙脱土(MMT)为无机添加剂，采用水溶液聚合法合成了耐盐性AM／AA／MMT复合吸水材料，优化改进了其合成条件。结果表明，优化的合成条件是：单体AM和从的质量配比为6／1，MMT用量为7．5wt％，交联剂浓度为0．08wt％，水溶液pH值为6，引发剂浓度为0．07wt％。吸水材料在10％NaCl溶液中吸液率达64倍，在15％NaCl溶液中吸液率达45倍，在20％NaCl溶液中吸液率33倍。     

海藻酸钠改性蒙脱土对聚丙烯酸钠吸水性和光稳定性的影响

采用海藻酸钠对蒙脱土进行了改性,并用X射线衍射和红外光谱对改性蒙脱土进行了表征。将改性后的蒙脱土分散在丙烯酸聚合液中进行聚合,制得了高吸水性复合物。与不加蒙脱土的吸水试样相比,加入质量分数5%的改性蒙脱土后,吸水剂对去离子水和质量分数0.9%NaCl溶液的吸水倍数分别提高了115g/g和18g/g。而加入同量的未改性蒙脱土后,吸水剂对去离子水的吸水倍数下降了221g/g。在高压汞灯照射30d后,聚丙烯酸钠和聚丙烯酸钠/修饰蒙脱土吸水性复合物的吸水倍数分别下降了152g/g和67g/g。