反相悬浮聚合法制备高吸水树脂研究进展

高吸水性树脂是一类新型的功能性高分子材料,由于具有优良的吸水性和保水性,近年来被广泛的应用于医疗卫生、建筑工业和农林业等领域。介绍了反相悬浮聚合制备高吸水树脂的反应原理,以及分散剂、搅拌速度、引发剂、中和度和聚合温度等条件对高吸水树脂性能的影响,简述了反相悬浮聚合制备高吸水树脂的国内外发展状况及前景。     

聚（丙烯酸-丙烯酰胺）高吸水剂的制备及应用性能的研究

用反相悬浮聚合法合成了丙烯酸-丙烯酰胺共聚物[P(AA—AM)]高吸水性树脂．讨论了其在蒸馏水及NaCl水溶液中的吸液性能，通过对滤液电导率的测定探讨了高吸水树脂吸盐水的机理．分别研究了在不同离子强度下NaCl、CuCl2、FeCl3和MgCl2、CaCl2、BaCl2以及KCl、KBr、KI水溶液中的吸液性能；以及在相同离子强度的不同盐溶液中的吸液性能．另外，研究了温度对树脂吸收性能的影响以及树脂的保液性能．结果表明，①随离子强度的增加吸液倍率显著下降；等离子强度下多价阳离子的存在使吸液倍率急剧减少；而同一主族阴离子的钾盐溶液中，当离子强度相等时，吸液倍率按阴离子半径从大到小的顺序依次降低，但差别很小．②高吸水性树脂中的非离子型单体的引入有利于提高树脂的抗盐性以及对不同种类盐的稳定性．在蒸馏水中，吸收倍率随温度升高而降低；但在质量分数3％的NaCl水溶液中，吸收倍率随温度的升高而升高．③合成的该高吸水性树脂具有很好的保液性能．     

水溶液法合成丙烯酸系耐盐性高吸水树脂

本研究采用水溶液法合成(以丙烯酸为单体)丙烯酸系高吸水树脂(耐盐性),探讨了单体中和度、引发剂用量、交联剂用量、聚合温度等因素对高吸水树脂(SAP)吸水性能的影响。通过引入无机氧化物提高高吸水树脂的耐盐性,并对无机氧化物的形式和用量对高吸水树脂吸水性能的影响进行了研究。通过大量实验对高吸水树脂性能进行优化,获得丙烯酸系SAP的最佳合成工艺:引发剂为(NH_4)_2S_2O_8/Na_2SO_3,反应温度70℃,反应时间4h以及80%的中和度;用量:正硅酸四乙酯1wt%,交联剂0.03wt%,Na_2SO_30.1wt%,(NH_4)_2S_2O_80.2wt%。结果表明,合成得到的SAP样品吸水量和0.9wt%生理盐水吸收量分别为1139g/g和91g/g。     

耐盐性高吸水树脂的制备及其性能研究

采用氧化-还原自由基引发体系，以水溶液聚合法合成了丙烯酸型高吸水树脂。以引发温度较低的过硫酸钾-抗坏血酸为引发剂，研究了交联剂、引发剂、中和度以及大分子亲水化合物对高吸水树脂吸纯水能和吸盐水能的影响。实验结果表明：交联剂、引发剂及中和度的不同直接影响树脂的吸纯水能和吸盐水能；随着亲水性物质的加入，树脂的吸水性、耐盐性有明显提高，吸纯水能达到450g／g以上，吸盐水能达到60g／g以上。     

丙烯酸与HEMA共聚制备高吸水性树脂的耐候性研究

以过硫酸钾为引发剂,N,N'-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,丙烯酸与甲基丙烯酸羟乙脂(HEMA)共聚制备高吸水性树脂,采用紫外线辐射法研究了高吸水性树脂的耐候性.结果表明,随反应温度升高、反应时间延长、丙烯酸中和度增大、HEMA用量以及交联剂用量增大、反应单体浓度升高,丙烯酸与HEMA共聚物高吸水性树脂的耐候性明显增强.由于HEMA中存在的杂质双甲基丙烯酸乙二醇酯起到交联剂的作用,HEMA用量增大可以明显提高高吸水性树脂的耐候性.     

棉籽蛋白-聚丙烯酸高吸水性树脂的合成及吸液性能

利用棉籽蛋白接枝丙烯酸合成了一种新型的蛋白质高吸水树脂,为开拓棉籽蛋白在非食品领域的应用进行了探索.以丙烯酸(AA)、氢氧化钠和棉籽蛋白为原料,N,N-亚甲基双丙烯酸胺(NMBA)为交联剂,过硫酸钾(KBA)和无水亚硫酸钠为引发剂,通过水溶液聚合法合成共聚物高吸水性树脂;研究了反应条件如棉籽蛋白与单体配比、反应温度、交联剂用量等因素对吸水性树脂吸水性能的影响,并考察了树脂在不同溶液中的吸液性能.     

利用秸秆纤维制备高吸水材料的研究

以麦秸秆为原料,通过添加丙烯酸类单体和蒙脱土,采用水溶液聚合法制备了高吸水性材料.考察了麦秸秆的预处理方式(酸处理、碱处理和醚化处理)及交联剂用量时高吸水性材料性能的影响,以红外光谱和扫描电镜表征高吸水性材料的结构.研究结果表明,采用醚化方式处理的麦秸秆制备的高吸水材料性能最好,随交联剂用量的增加,材料的吸水性呈先增大后减小的趋势.丙烯酸类单体成功发生了接枝聚合反应,高吸水材料呈现典型的三维网络结构.     

水溶液聚合法制备高吸水树脂及NaCl对聚合反应的加速作用

采用in-situ水溶液聚合法合成聚丙烯酸钠高吸水树脂,研究了引发剂用量、交联剂用量、反应温度和NaCl用量对树脂吸水性能的影响,得出吸水率(Q)与交联剂用量(Cc,交联剂相对单体的摩尔分率)之间存在Q=1.99Cc-0.726关系.NaCl对聚合反应具有加速作用,使反应时间大幅度缩短,但树脂的吸水率未受明显影响.     

耐盐型壳聚糖高吸水树脂的制备及其性能

以天然无毒、可降解性、抑菌性能良好的壳聚糖(CS)为基体,利用自由基接枝聚合法接枝丙烯酸(AA)和2-甲基丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸单体(AMPS),制备了吸水性和耐盐性能良好的CS高吸水树脂。研究了各因素(温度、投料比、引发剂用量和交联剂用量等)对吸水性及耐盐性的影响,并用红外光谱及扫描电镜对高吸水树脂的结构和形貌进行表征。结果表明:在温度60℃、物料比m(CS)∶m(AA)∶m(AMPS)=1∶8∶3、交联剂用量及引发剂用量均为单体质量1%的条件下,合成的高吸水树脂最大吸水率达578.7g/g,吸盐率达114.2g/g;1h基本达到吸水平衡,且重复使用5次后,吸水率变化不大,重复使用性能良好。     

耐盐性多元共聚高吸水性树脂的制备及性能研究

采用反相悬浮聚合法,以过硫酸钾为引发剂,N,N-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,通过多元聚合合成了丙烯酸/丙烯酰胺/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠/甲基丙烯酸羟丙酯四元共聚高吸水性树脂。探讨了单体组成配比、反应温度、交联剂用量、引发剂用量等共聚反应条件对吸水性能的影响。结果表明,在聚丙烯酸系聚合大分子链上同时引入适当配比的磺酸基、丙烯酰胺基和羟基能产生良好的协同效应,有效提高树脂的耐盐性及吸水性能。所得产品的最高吸蒸馏水率和吸盐水率分别为690g/g和140g/g,热稳定性好。