CMC接枝共聚制备高吸水性树脂的研究

采用水溶液聚合法,以羧甲基纤维素(CMC)为接枝骨架,以丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)为单体合成了CMC/AA/AM高吸水性树脂,探究了反应条件对高吸水性树脂性能的影响。结果表明在CMC用量为2g,AA为18g,AM为6g,AA中和度75%的条件下,当引发剂占单体总量2.9%,交联剂占单体用量0.025%,反应温度60℃,反应时间1.5h,该树脂吸蒸馏水倍率可达498g/g,吸0.9%NaCl水溶液可达59g/g。并研究了产品的重复吸水性能和保水性能。     

小麦秸秆制备农用高吸水性树脂

将小麦秸秆进行碱蒸煮预处理,与丙烯酸、丙烯酰胺接枝共聚合成农用高吸水性树脂,采用正交优化设计及单因素实验确定了合成条件中各因素的最佳水平:反应温度为45℃、引发剂中过硫酸钾用量为单体质量的0.8%、交联剂N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBAM)用量为单体质量的0.6%、单体丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)与小麦秸秆质量比为8、m(AA)/m(AM)=1、单体浓度为1.3 mol/L、丙烯酸中和度为75%、反应时间为4 h、烘干温度为50℃等;对最佳条件下制备的树脂进行了吸水倍率、速率及保水能力的测试;对秸秆预处理前后及接枝产物进行了红外谱图分析。结果表明,该树脂具有良好的吸水保水、吸肥保肥性能,吸收去离子水达412 g/g,吸收w(复混肥)=0.1%的水溶液达到126 g/g,且在30 m in内达到吸收饱和,抑蒸效果显著;丙烯酸、丙烯酰胺确已成功接枝在秸秆纤维素的主链上。     

黄原胶接枝改性制备高吸水性树脂的研究

以丙烯酸和丙烯酰胺为单体,采用溶液聚合方法对黄原胶进行接枝改性,制备了黄原胶基新型高吸水性树脂。利用正交实验研究了引发剂用量、聚合反应温度、丙烯酸中和度、黄原胶与单体AA和AM质量比和交联剂用量等因素对合成高吸水性树脂的影响,利用傅立叶变换红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)对树脂进行了表征。实验结果表明,最佳合成聚合反应温度为65℃,m(黄原胶)∶m(AA)∶m(AM)=1∶5∶1,w(引发剂)=1.5%,丙烯酸中和度为70%,w(交联剂)=0.06%。红外光谱分析结果表明,丙烯酸和丙烯酰胺接枝到黄原胶分子链上;扫描电镜观察结果表明,树脂形成一种多孔网络结构。最佳合成条件下制备的高吸水性树脂吸自来水倍率达869.0 g/g,吸盐水倍率为126.7 g/g,重复利用性较好。     

水稻秸秆/膨润土基高吸水树脂的制备

以丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)为单体,水稻秸秆为有机材料,膨润土为无机材料,过二硫酸钾为引发剂,N-羟甲基丙烯酰胺为交联剂,采用水溶液聚合法制备了有机无机复合高吸水树脂(SAR)。研究了秸秆用量、引发剂用量、交联剂用量、膨润土用量、中和度及单体比例对SAR吸液性能的影响。结果表明,最佳配比为:水稻秸秆用量0.5 g,引发剂、交联剂、膨润土用量分别占单体用量(共18 g)的1.1%,0.1%,2.0%,中和度70%,m(AA)∶m(AM)为2∶1。此条件下制备的SAR在蒸馏水和质量分数为0.9%的NaCl溶液中的吸液倍率分别为598,89 g/g。     

脱脂骨粉接枝AA/AM高吸水性树脂的制备与性能

以生物质资源脱脂骨粉及聚合单体丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)为原料,采用水溶液接枝共聚法制备高吸水性树脂,并利用正交试验对合成条件进行优化。用傅里叶变换红外光谱仪、扫描电镜、电子能谱等对最优条件下合成的产品进行表征分析。结果表明:脱脂骨粉均匀分散于高吸水树脂的高分子骨架上,并接枝共聚成复合的化学结构。最佳合成条件为,脱脂骨粉用量为单体总量的18.7%、单体组成AA:AM=1.5:1,引发剂用量2.0%、交联剂用量0.25%。此条件下合成的树脂吸收纯水、生理盐水的倍率分别为(840±20)g/g、(120±5)g/g,具有良好的吸水保水性能。同时,该树脂含有丰富的磷、钾、钙等营养元素,还具有养分供给功能,尤其作为土壤保水剂在农业、园林领域具有良好的应用前景。     

黄原胶改性制备高吸水性树脂的研究

以丙烯酸(AA)和丙烯酰胺(AM)为黄原胶(XG)的接枝改性剂,采用反向悬浮聚合法制备了高吸水性树脂——接枝改性共聚物(XG-g-AA/AM)。采用U*10(104)均匀设计法对XG-g-AA/AM的合成工艺进行了优化。结果表明:XG-g-AA/AM的最佳合成条件为m(AA)=10.0 g、w(引发剂)=0.5%(相对于单体总质量而言)、AA中和度80%和反应温度60℃,此时XG-g-AA/AM的吸水倍率为890.1 g/g、吸盐水倍率为172.2 g/g;热失重分析(TGA)结果显示,XG-g-AA/AM的热稳定性优于XG;扫描电镜(SEM)观测结果显示,XG-g-AA/AM表面形成的多孔网络结构,有利于其对水分子的接触与吸附。     

壳聚糖接枝共聚制备高吸水性树脂的合成与表征

在水溶性氧化还原体系引发剂NaHSO3/K2S2O8的引发下,使丙烯酸(AA),丙烯酰胺(AM)在壳聚糖(CTS)分子链上接枝聚合,并加入N,N′-亚甲基双丙烯酰胺(MBAM)进行一定程度的交联,制得高吸水性树脂。研究了反应条件对所得树脂吸水性能的影响。结果表明,使树脂具有最高吸水性能的最优化反应条件为:m(CTS)∶m(AA)∶m(AM)为1∶3∶1,丙烯酸的中和度为70%,引发剂用量4%,交联剂用量0.04%,反应温度45°C。在此条件下合成的树脂最大吸水倍率可达402 g/g,吸盐水(浓度0.9%)倍率可达102 g/g,定性观察该高吸水性树脂的凝胶强度为良。最后采用SEM和TG对所合成的树脂进行了结构和性能表征。     

微波辐射CMC接枝AA/AMPS高吸水树脂的制备

采用微波辐射方法制备了羧甲基纤维素钠(CMC)接枝丙烯酸(AA)/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)高吸水性树脂,并用红外光谱对树脂进行了表征。探讨了交联剂用量、引发剂用量、单体配比、中和度和微波功率对树脂吸水性能的影响。实验结果表明:最佳合成条件下制备的高吸水性树脂吸蒸馏水倍率达690g/g,吸生理盐水倍率为90g/g;红外光谱分析表明:丙烯酸和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸接枝到羧甲基纤维素钠分子链上。     

凤眼莲高效含硼高吸水性树脂的制备

研究了凤眼莲与单体丙烯酸(AA)和丙烯酰胺(AM)接枝共聚反应中,凤眼莲与AA和AM质量比、AA与AM质量比、(NH4)2S2O8-NaHSO3用量、K2S2O8用量、AA单体浓度、AA中和度、N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)用量、反应温度等因素对树脂吸水性能的影响,探讨了硼酸浓度对树脂吸水效果的影响。结果表明,当凤眼莲与双单体AA、AM质量比为1∶6,AA和AM质量比为3∶1,AA单体浓度为1.6 mol/L,AA中和度为40%,m〔(NH4)2S2O8-NaHSO3〕/m(AA)=0.006 6,m(K2S2O8)/m(AA)=0.011 6,m(MBA)/m(AA)=0.016 6,反应温度为75℃时,制备的高吸水性树脂(SAR)具有良好的吸水性能;硼酸浓度为100μmol/L时SAR具有良好的吸水效果。接枝效率为50.5%,单体转化率为86%,吸水率为450 g/g,吸盐水率为120 g/g;SAR吸水速率快,大约30 min左右即可达到饱和;SAR保水性能好,抑蒸效果显著。     

凹凸棒黏土/黄原胶接枝改性高吸水性树脂的制备

以丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)为单体对黄原胶(XG)进行接枝改性,再以N,N′-亚甲基双丙烯酰胺(NMBA)为交联剂,过硫酸铵(APS)为引发剂,加入凹凸棒黏土,采用溶液聚合法合成了一种新型复合高吸水性树脂。通过单因素试验研究了AA中和度、交联剂用量、引发剂用量、反应温度和凹凸棒黏土用量等因素对该树脂吸水(吸盐水)性能的影响,利用傅里叶红外光谱(FT-IR)仪、热重分析(TGA)仪对其结构和热性能进行了表征。结果表明:制备高吸水性树脂的最佳工艺条件为AA中和度70%,反应温度70℃,w(交联剂)=0.06%,w(APS)=1.0%,w(凹凸棒黏土)=5%;在最佳工艺条件下制备的高吸水性树脂,其最大吸水倍率、吸盐水倍率分别为827、109 g/g。