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,     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

可生物降解高吸水性树脂的合成与性能

以可生物降解的高分子材料聚琥珀酰亚胺为原料、己二胺为交联剂,合成了环境友好型聚天冬高吸水性树脂。红外光谱分析证实了交联产物的生成。同时考察了交联剂用量、交联温度、交联时间对聚天冬树脂吸水倍率的影响。结果表明,交联剂用量显著影响树脂的吸水倍率;反应温度低,交联速率慢,反应温度升高,交联速率加快;随反应时间的延长,树脂的交联度增大,吸水倍率降低。适宜的合成条件为:反应温度25~35℃,反应时间12~20h,交联剂己二胺的摩尔分数1.5%。在此条件下,聚天冬树脂在蒸馏水中的吸水倍率为1 480g/g;在质量分数1%的Na2SO4,KC l,NH4C l,NaC l溶液中,聚天冬树脂的吸液倍率分别为72,69,64,55g/g。实验数据验证了Flory理论。     

耐酸性高吸水性树脂——磺化聚丙烯酰胺的制备

以丙烯酰胺(AM)为单位,K_2S_2O_8为引发剂,N,N′-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,进行水溶液聚合,再对产物进行磺化反应,制得耐酸性高吸水性树脂。考察了该树脂吸水性能与磺化程度的关系,pH值、温度等因素对磺化效果的影响,以友该树脂在不同介质中的吸水张力。     

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。     

淀粉类高吸水性树脂制备工艺的研究

以淀粉为原料,丙烯酰胺为单体,硫酸铈铵为引发剂,N,N′-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,采用接枝共聚法制备了高吸水性树脂。研究了单体与淀粉质量比、引发剂浓度、交联剂用量以及NaOH用量对产物吸水倍率的影响。实验结果表明：当单体与淀粉质量比为3：1,引发剂浓度为5．0mmol／L,交联剂用量为单体质量的0．20％,NaOH用量为单体质量的30％时,产物的吸水倍率可达1000倍以上。     

羧甲基纤维素-g-2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸高吸水树脂的吸水与保水性能

以羧甲基纤维素(CMC)和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)为原料、过硫酸铵为引发剂、N,N′-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,采用微波辐射法制备了耐盐性高吸水性树脂CMC-g-PAMPS。考察了无机盐溶液的浓度、金属离子价态、溶液pH和单体总含量等因素对CMC-g-PAMPS树脂吸水倍率的影响,并对其吸水速率和保水性能进行了研究。实验结果表明,吸水倍率随无机盐溶液浓度的增加而减小;在不同价态金属离子盐溶液中,吸水倍率大小的顺序为:NaCl>CaCl2>AlCl3;在相同价态的金属阳离子盐溶液中,CMC-g-PAMPS树脂的吸水能力接近;CMC-g-PAMPS树脂在pH=4～8内能保持较高吸水倍率。     

紫外光照射交联固化吸水剂的制备及吸水性能

通过聚乙二醇与甲苯二异氰酸酯及丙烯酸羟乙酯在甲苯溶剂中进行溶液聚合 ,合成出一种两端含有双键的亲水性光固化树脂 ,然后将该光固化树脂与海藻酸钠水溶液以及光引发剂混合 ,滴加到CaCl2 水溶液中形成粒状凝胶 ,最后在紫外光的照射下 ,交联固化 ,得到具有较高凝胶强度的保水材料。考察了预聚物、二苯甲酮、三乙胺、海藻酸钠和水的用量以及光照时间对保水剂吸水率的影响 ,得到最佳的配比和光照条件。     

国内AMPS类聚合物研究与应用进展

介绍了国内2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)聚合物的研究及应用情况.AMPS是一种具有广泛开发应用前景的精细化工原料,以其为原料合成的水溶性聚合物具有优异的抗温性、抗盐性和水解稳定性,可广泛用作钻井液处理剂、油井水泥外加剂、三次采油用驱油剂、调剖堵水剂等油田化学品,以及水处理剂、高吸水树脂等.