CMC-P(AA-AM)水凝胶的制备及溶胀性能测定

以羧甲基纤维素钠(CMC)为原料、丙烯酸(AA)和丙烯酰胺(AM)为单体、偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐(VA-044)为引发剂、N,N-亚甲基双丙烯酰胺(NMBA)为交联剂制备了CMC-P(AA-AM)水凝胶，研究了聚合条件对其溶胀性能的影响，通过单因素试验确定最佳聚合条件；利用傅里叶红外光谱、热失重对水凝胶结构进行表征；重点考察了水凝胶在不同盐、pH及表面活性剂溶液中的溶胀性能。结果表明，CMC、VA-044、NMBA、AM占AA的质量分数分别为9%、0.7%、0.7%、33.3%时，水凝胶溶胀倍率最大，为253.2 g/g。CMC-P(AA-AM)在不同盐溶液中的溶胀性能差距较大，对重金属离子更为敏感。水凝胶在pH 5～9范围内保持了较高的溶胀性能，表现出良好的pH响应性能。CMC-P(AA-AM)在阴离子表面活性剂溶液中溶胀性能优于非离子、阳离子溶液，在油酸钠中的吸水倍率为210.0 g/g。     

AA/AM/MA/CMC四元共聚高吸水树脂的制备及其性能研究

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,在无保护气氛下,以丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)、顺丁烯二酸酐(MA)、羧甲基纤维素钠(CMC)为原料,通过水溶液热聚合法制备四元共聚高吸水树脂。采用正交实验法研究了反应条件对树脂吸水率的影响,并在其最优条件下对该吸水树脂的溶胀动力学、重复吸水率、耐热保水性、离心保水率和吸盐率等进行探究。结果表明,当p H值=6,CMC、APS、NMBA占单体总质量的百分含量分别为2%、0.7%、0.08%,单体物质的量比为n(AM)∶n(AA)∶n(MA)=1∶2.5∶0.5时,合成的四元高吸水树脂的吸水率高达1 735 g/g,生理盐水吸液率达112 g/g,树脂具有优良性能。     

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。     

黄原胶/膨润土复合高吸水性树脂的制备与性能研究

采用水溶液聚合法制备了黄原胶(XG)/膨润土有机-无机复合SAP(高吸水性树脂)。通过单因素试验法和正交试验法优选出制备复合SAP的最佳工艺条件。结果表明:丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)、XG与膨润土之间发生了接枝共聚反应;当m(AA)∶m(AM)=5∶1、AA中和度为75%、w(膨润土)=5%、w(引发剂)=1.0%和w(交联剂)=0.08%时,相应的复合SAP具有最大的吸水倍率(863.8 g/g)和吸盐水倍率(109.4 g/g)。     

丙烯酸-丙烯酰胺共聚物吸水树脂的制备

采用溶液聚合法,以丙烯酸(AA)和丙烯酰胺(AM)为单体,N,N’-亚甲双丙烯酰胺(NMBA)为交联剂,过硫酸铵为引发剂,制备了丙烯酸-丙烯酰胺共聚物吸水树脂,探讨了单体配比(mAA/mAM)、交联剂和引发剂用量对树脂吸水率的影响。结果表明:在65℃时,丙烯酸-丙烯酰胺共聚物吸水树脂的最佳制备条件为:丙烯酸和丙烯酰胺质量比为4:1,交联剂和引发剂用量分别为聚合单体(丙烯酸和丙烯酰胺)总质量的0.02%和0.4%。     

β-环糊精-丙烯酸-丙烯酰胺共聚物的制备及其吸液行为研究

以β-环糊精(CD)、丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)作为原料,偶氮二异丁腈为引发剂,N-N’-2-甲基双丙烯酰胺为交联剂,采用反相乳液聚合的方法制备CD-P(AA-AM)高吸水性树脂。研究了合成树脂中交联剂用量、溶液pH对树脂吸液能力的影响,并对树脂在不同氯化物盐溶液中的吸液能力进行了分析。结果表明,当交联剂的用量为单体质量的0.05%时,可制得吸水率较好的CD-P(AA-AM);该树脂在pH<2时吸水很少,最大吸水倍率为35g/g。在2CaCl₂>FeCl₃。     

壳聚糖接枝丙烯酸-丙烯酰胺高吸水树脂的制备

以壳聚糖(CTS)、丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)为原料,过硫酸钾(KPS)为引发剂,N,N'-亚甲基双丙烯酰胺(NMBA)为交联剂,通过溶液聚合后再用乙醇-氢氧化钠溶液浸泡制备了壳聚糖-g-丙烯酸-丙烯酰胺高吸水树脂(CPAAM)。考察了制备过程中各影响因素对CPAAM吸水性能的影响,获得优化制备条件为:单体总浓度mM=8.6%(相对于反应体系总质量,m/m,下同),壳聚糖与总单体比m(M):m(CTS)=6:1(M为AA和AM),引发剂和交联剂浓度分别为mI=2.5%和mC=0.1%(相对于单体AA及AM总单体质量),反应温度60℃,反应时间5h。此条件下合成的CPAAM在蒸馏水、0.9%氯化钠溶液中最大吸液倍率分别为1315g/g、66g/g。     

棉花杆废弃物制备高吸水树脂的研究

利用棉花杆作为基准材料,以过硫酸钾(APS)为引发剂引发单体丙烯酰胺(AM)和丙烯酸(AA)接枝共聚制备高吸水树脂的最优合成条件为:引发剂APS用量为棉杆的5%,单体AM与AA的质量比为7∶3,棉杆∶单体质量比为1∶5,AA中和度80%,反应时间3 m in,交联剂N,N-亚甲基双丙烯酰胺用量为5%,树脂吸生理盐水率135 g/g。     

单模聚焦微波辐射合成P（AA/AM）/有机蒙脱土高吸水性树脂的研究

利用Discover微波精确有机合成系统及其单模聚焦微波辐射技术、空压气体同步冷却技术对丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)和有机蒙脱土（OMMT）的水溶液聚合反应进行了研究,合成了P(AA-AM)/OMMT高吸水性树脂,并在Discover微波精确有机合成系统的标准模式下,探讨了AA中和度、微波辐射时间和功率、交联剂用量、引发剂用量和蒙脱土用量对树脂吸液倍率的影响。结果表明,当微波辐射功率为150 W,辐射时间为60 s,AA中和度为75 %,AA/AM/OMMT质量比为10.0/2.5/0.8,交联剂用量为0.02 %,引发剂用量为0.7 %时,合成的高吸水性树脂吸水倍率可达1520 g/g,在质量分数为0.9 %的食盐水中吸液倍率达165 g/g。     

PVA/P(AA-AM)/Urea半互穿高吸水树脂的合成及性能

以聚乙烯醇(PVA)、丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)、尿素(Urea)为原料,过硫酸钾(KPS)为引发剂,N,N'-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,采用水溶液聚合法合成了具有尿素缓释功能的PVA/P(AA-AM)/Urea复合高吸水树脂。通过FTIR、TG、DSC、SEM对树脂的结构进行了表征,并从吸水倍率、吸水速率、尿素释放率等方面对树脂进行了性能测定。通过单因素实验探讨了PVA用量、AM用量、KPS用量、MBA用量、尿素用量、AA中和度对树脂吸水倍率的影响。结果表明:在最佳工艺条件(AA 10.0 g,以AA质量为基准加入10%AM、15%PVA、0.4%KPS、0.05%MBA,尿素10.0 g,AA中和度为70%)下,合成的吸水树脂吸水倍率可达到505 g/g,吸盐水倍率可达到88 g/g;此条件下合成的高吸水树脂初始吸水速率可达86.58g·min/g;将树脂在湿度10%、温度25和40℃的烘箱中静置4h,释水率分别为40.9%和68.0%;树脂中的尿素在蒸馏水中可持续缓释13 d左右,弱酸性和中性环境有利于尿素持续释放。     

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。     

木质素磺酸钠接枝丙烯酸/丙烯酰胺吸水树脂的制备

采用单因素法以吸水树脂在蒸馏水和盐溶液中的平衡吸液倍数为性能指标,以m(丙烯酸)∶m(丙烯酰胺)、中和度、m(木质素磺酸钠)、m(引发剂)、m(交联剂用量)、温度为变量,探索将丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)两种高活性物质接枝到木质素磺酸钠(LS-Na)上的最佳条件。结果表明,当温度为90℃,LS-Na为1.4 g,AM为4 g,AA为16 g,过硫酸钾(KPS)0.3 g,N,N-亚甲基双丙烯酰胺(交联剂)质量为0.002 g时,所制备的高聚物性能最好。在最优条件下合成出的吸水树脂的平衡吸蒸馏水倍率和吸盐水倍率较高,分别为1 282,143 g/g。通过红外光谱分析可得聚合物分子中存在羧基和酰胺基,说明具有理想分子结构的聚合物被成功的合成出来。通过聚合物的SEM照片可得,聚合物LS-Na-g-PAA/PAM吸水树脂的多孔结构有利于增强聚合物的吸液能力。     

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。     

木质素磺酸钠接枝丙烯酸/丙烯酰胺吸水树脂的制备

采用单因素法以吸水树脂在蒸馏水和盐溶液中的平衡吸液倍数为性能指标,以m(丙烯酸)∶m(丙烯酰胺)、中和度、m(木质素磺酸钠)、m(引发剂)、m(交联剂用量)、温度为变量,探索将丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)两种高活性物质接枝到木质素磺酸钠(LS-Na)上的最佳条件。结果表明,当温度为90℃,LS-Na为1.4 g,AM为4 g,AA为16 g,过硫酸钾(KPS)0.3 g,N,N-亚甲基双丙烯酰胺(交联剂)质量为0.002 g时,所制备的高聚物性能最好。在最优条件下合成出的吸水树脂的平衡吸蒸馏水倍率和吸盐水倍率较高,分别为1 282,143 g/g。通过红外光谱分析可得聚合物分子中存在羧基和酰胺基,说明具有理想分子结构的聚合物被成功的合成出来。通过聚合物的SEM照片可得,聚合物LS-Na-g-PAA/PAM吸水树脂的多孔结构有利于增强聚合物的吸液能力。     

共聚物高吸水树脂凝胶堵水剂的合成和性能评价

以丙烯酰胺(AM)、丙烯酸(AA)、N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为单体,增强剂为填充料,合成了一种均质的网络结构的吸水树脂凝胶选择性堵水剂。结果表明,高吸水树脂凝胶的最佳配方为:单体配比AM∶AA∶MBA为1∶3∶8(质量比).交联剂用量为0.02%(占单体总质量的比例,下同),引发剂的用量为0.05%,增强剂的用量为5%,pH为9。该吸水树脂在常压下,吸盐水率可以达到140 g/g,吸水率可以达到600.2 g/g,堵水率大于80%,堵油率小于20%。产品具有较好的耐温抗盐性能和较好的选择性堵水能力。     

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。     

复合交联剂型高吸水树脂的超声制备与性能研究

以N,N′-亚甲基双丙烯酰胺(NMBA)和聚乙二醇(PEG)为复合交联剂,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,在无任何助剂下超声辐射合成AA/AM/AMPS共聚高吸水性树脂,研究了反应条件对树脂吸水倍率的影响,并对树脂的吸水性能进行了测试,用红外光谱(FT-IR)和AFM对树脂的结构和表面形态进行了表征.结果表明:在优化条件下合成的高吸水性树脂其吸蒸馏水和生理盐水分别为1342 g/g和92 g/g;表征分析证实,复合交联剂通过化学交联和物理交联的协同作用可以有效改善树脂的凝胶强度、耐热性、保水性和再生性.     

有机改性凹凸棒土复合P (AA-co-AM)高吸水性树脂的制备及性能研究

以过硫酸铵为引发剂,表面丙烯酰基化的凹凸棒土(AT-MPS)为交联剂,采用水溶液聚合法制备了丙烯酰基化凹凸棒土复合聚(丙烯酸-co-丙烯酰胺)高吸水性树脂[AT-MPS/P (AA-co-AM)].考察了中和度、丙烯酸与丙烯酰胺的单体比、引发剂用量以及凹凸棒土用量对复合吸水树脂吸液性能的影响.采用红外光谱(FTIR)、热失重分析(TGA)以及扫描电镜(SEM)等方法对复合吸水树脂进行了表征.结果表明,丙烯酸中和度为75％、m(AA)∶m(AM) =4∶1、引发剂用量为0.8％、AT-MPS用量为8％时,复合吸水树脂的最大吸水倍率为347.7 g/g,最大吸盐水倍率为43.5 g/g.红外光谱分析结果表明,凹凸棒土参与了聚合交联反应;SEM表明,凹凸棒土在复合吸水树脂中具有良好的分散性.     

可适应高温含盐环境的高吸水树脂制备及性能测定

以三烯丙基氯化铵(TAAC)为交联剂,丙烯酰胺(AM)和部分中和的丙烯酸(AA)为聚合单体,偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐(AIBI)为引发剂,室温下通过水溶液聚合制备了一种适用于高温含盐环境中的吸水树脂。对聚合条件进行优化,并考察了吸水树脂在不同温度、不同种类、不同质量分数的盐溶液的吸水性能。结果表明,最佳聚合条件为:TAAC、AIBI和AM占AA的摩尔分数依次是0.09%、0.03%、40%。最优条件下制备的吸水树脂在150℃蒸馏水和1%Na Cl溶液中的吸水倍率分别为364 g/g和72 g/g,且在高温和不同的盐溶液中表现出优异的吸水性能。     

微波辐射合成P(AA-AM)高吸水树脂

对微波辐射下丙烯酸(AA)和丙烯酰胺(AM)的水溶液聚合反应进行研究,合成P(AA-AM)高吸水性树脂,探讨丙烯酸中和度、单体配比、微波辐射时间、交联剂用量和引发剂用量等对吸液倍率的影响,并用红外光谱对产物的结构进行表征.40 s合成的高吸水性树脂吸水倍率可达1600 g/g,在质量分数为0.9%的食盐水中的吸液倍率达160 g/g.