桉木浆CLS-AA-SPS互穿网络型高吸水树脂的制备研究

桉木浆品质好、纤维素含量高是一种优良的天然纤维素来源。利用桉木纤维素制备可生物降解的高吸水树脂可提升桉木纸浆的经济附加值,拓展桉木纸浆的应用领域。纤维素系吸水树脂产品耐盐性好、pH易调节,易于生物降解、无毒性残留,不会成为新的环境污染源,使用范围日益广泛,成为近年来研究的热点。本论文使用酶预处理桉木浆,再经NaOH/尿素溶液低温预处理,与丙烯酸(AA)及聚乙烯醇硫酸钠(SPS)反应,通过接枝共聚制备具有互穿网络结构的吸水倍率高、耐盐性好的纤维素-丙烯酸-聚乙烯醇硫酸钠(CLS-AA-SPS)高吸水树脂。通过单因素试验,运用Minitab软件和Box-Behnken实验设计对影响接枝共聚的主要影响因子SPS用量(X_1)、交联温度(X_2)、丙烯酸中和度(X_3)的最佳条件进行了优化,得到该响应值的多元回归二次拟合模型为:Y=-50338.00+3781.50X_1+1070.73X_2+647.59X_3-3216.67X_1~2-9.07X_2~2-6.17X_3~2+X_1X_2+0.50X_1X_3+0.54X_2X_3。优化后的反应条件为,SPS加入量为丙烯酸单体质量的2%,交联温度60.1℃,中和度55.2%。制备的吸水树脂的吸水倍率为1126g/g,吸生理盐水倍率为143.2g/g,吸尿液倍率为83.9g/g,与纤维素-丙烯酸(CLS-AA)吸水树脂相比,其吸水倍率提高128g/g,吸生理盐水倍率提高24g/g,吸人工尿液倍率提高了15g/g。桉木浆、CLS-AA吸水树脂和CLS-AA-SPS吸水树脂的热稳定分析的最后残留灰分达到了13%,22.3%和30.2%,CLS-AA-SPS互穿网络型树脂具有更好的热稳定性。红外图谱、扫描电镜和热重定分析结果均表明,合成的桉木浆CLS-AA-SPS互穿网络吸水树脂存在互穿网络结构。     

农林用高吸水材料的凝胶强度与吸水倍率关系

以工业废胶为原料,在不同交联和水解工艺条件下制备出交联的聚丙烯酸在高吸水材料,测定结果表明：高吸水材料的凝胶强度与吸水倍率成反比关系。     

超声波法苹果渣吸水凝胶的制备及其性能研究

以苹果渣为原料,采用先醚化后交联的方法,在超声波作用下,制备高吸水凝胶。经单因素实验研究得出最佳制备条件为超声功率160W、醚化时间45min、交联时间60min、NaOH质量分数35%、n(NaOH)∶n(ClCH2COOH)=2.4∶1、交联剂用量为m(苹果渣)∶m(交联剂)=2∶0.08,此时制备得到的吸水凝胶的吸水倍率为最高值56g/g。其性能研究得出,制备得到的吸水凝胶受溶液pH的影响很大;凝胶粒径在80～120目为宜;吸水饱和后的凝胶在自然条件下放置216h之后,其保水率为20%,说明该凝胶的保水性能很好;扫描电镜测试分析得出,该凝胶颗粒的表面结构疏松,孔隙多,从而推知其吸水性能高。      

超声波法苹果渣吸水凝胶的制备及其性能研究

以苹果渣为原料,采用先醚化后交联的方法,在超声波作用下,制备高吸水凝胶。经单因素实验研究得出最佳制备条件为超声功率160W、醚化时间45min、交联时间60min、NaOH质量分数35%、n(NaOH)∶n(ClCH2COOH)=2.4∶1、交联剂用量为m(苹果渣)∶m(交联剂)=2∶0.08,此时制备得到的吸水凝胶的吸水倍率为最高值56g/g。其性能研究得出,制备得到的吸水凝胶受溶液pH的影响很大;凝胶粒径在80～120目为宜;吸水饱和后的凝胶在自然条件下放置216h之后,其保水率为20%,说明该凝胶的保水性能很好;扫描电镜测试分析得出,该凝胶颗粒的表面结构疏松,孔隙多,从而推知其吸水性能高。     

亚麻废纱制备的纤维素基高吸水保水树脂及其性能

为了解决目前麻纺工业废料后续处理及环境污染问题,以麻纺企业废弃的亚麻纱线为原料,进行化学脱胶获取纤维素,采用非均相聚合体系,以纤维素为基质接枝丙烯酸单体制备高吸水保水树脂。采用单因素实验针对制备体系的工艺条件进行优化,并对较优条件下制备的纤维素基高吸水保水树脂进行性能表征。结果表明：最优合成工艺为单体丙烯酸、引发剂过硫酸铵、交联剂N, N’-亚甲基双丙烯酰胺用量分别为5、0.1、0.04 g/g纤维素,反应温度70℃,反应时间3 h;合成高吸水保水树脂在去离子水、自来水和0.9 wt%盐水中吸水倍率分别为658 g/g、382 g/g和65 g/g;室温（25℃）下自然风干12 d,保水率为74.3 %,鼓风干燥箱内30℃放置10 h,保水率为81.2 %,60 ℃放置10 h,保水率为26.4 %。说明制备的亚麻纤维素基高吸水保水树脂具有良好的吸水保水性能,可广泛应用于在农林、园艺等实际生产领域。     

马铃薯淀粉复合吸水树脂合成工艺优化

选用马铃薯淀粉和高岭土、丙烯酸、丙烯酰胺为原料,以水溶液聚合法进行接枝共聚复合型吸水树脂合成的研究,并利用均匀设计法对合成工艺进行优化.优化后的合成条件是:当引发剂2 mL;交联荆1 mL;单体配比4:4(W:W);马铃薯淀粉2 g;反应温度65℃;反应时间2 h.制备的复合高吸水树脂吸蒸馏水可达960 g/g左右.     

淀粉预处理对反相乳液法合成高吸水树脂的影响

分别以热糊化(HGL)和机械活化(MAC)木薯淀粉(st)为母体,丙烯酸(AA)为反应单体,通过反相乳液聚合制备淀粉接枝丙烯酸高吸水树脂。考察了AA/st质量比、引发剂(APS)用量、交联剂(MBIS)用量对淀粉基高吸水树脂吸液能力的影响,并利用红外光谱仪对产品结构进行表征。结果表明,AA单体成功接枝于st上,AA/st质量比、APS用量和MBIS用量是影响树脂吸液能力的主要因素。机械活化淀粉接枝丙烯酸高吸水树脂(MAC-st//AA)与热糊化淀粉接枝丙烯酸高吸水树脂(HGL-st/AA)相比,APS用量和MBIS用量大大降低,最大吸去离子水倍率增加194.51 g/g,提高了43.14%,最大吸生理盐水倍率增加16.88g/g,提高了27.1%。由此表明,机械活化预处理技术较热糊化预处理技术对反相乳液法制备淀粉基高吸水树脂可以降低原料用量,减少成本。     

牛肌腱胶原纤维凝胶的特性表征

采用酸-酶结合法制备牛肌腱胶原纤维凝胶.研究了浓度、温度及pH值对胶原纤维凝胶黏度与吸水率的影响,用激光粒度仪测定胶原纤维凝胶的等电点,通过扫描电镜考察了胶原纤维凝胶海绵的断面、表面及胶原纤维束的形貌.结果表明:胶原纤维凝胶的等电点为4.22±0.04;胶原纤维凝胶经冷冻干燥后形成孔隙均匀的三维网状结构,孔径约为90～250μm,胶原纤维直径约为0.1～1.0μm.DSC分析测得胶原纤维凝胶海绵的热变性温度为66.8℃.在试验研究范围内,胶原纤维凝胶的黏度随其浓度的增高而增大,随温度的升高呈下降趋势,随剪切速率增大而降低.随pH值的升高,胶原纤维凝胶的黏度先降低后升高,胶原纤维的吸水倍率呈现升高后降低的趋势.当其pH值为3.5时,其吸水倍率达到289.8 g/g,黏度降至最低值.     

聚丙烯酸类高吸水树脂的合成及性能研究

利用聚丙烯酸盐和氢氧化铝反应,制备了金属离子交联的高吸水性树脂．研究了交联剂、氨水及氢氧化钠用量对高吸水性树脂的吸水倍率、水溶性的影响．结果表明,所制备的离子交联聚丙烯酸盐具有较高的吸水倍率（８６０ｍＬ／ｇ）和保水能力,但吸水速率较慢．当氢氧化铝、氨水及氢氧化钠用量分别为４份,２５份和３０份时,高吸水树脂吸水倍率最高．     

交联剂对魔芋超强吸水剂凝胶强度和吸水倍率的影响

以魔芋葡甘聚糖为基体,丙烯酸为单体,过硫酸钾为引发剂,分别以N,N’-亚甲基双丙烯酰胺（MBA）、甘油、聚乙二醇600（PEG600）、Ca（NO3）2.4H2O为交联剂,制备魔芋超强吸水树脂（KSAP）,测试其凝胶强度和吸水倍率,同时对其进行红外光谱结构表征。实验表明,以MBA为交联剂制得的KSAP的凝胶强度最大,可达到153.7g/cm2,以甘油为交联剂制得的KSAP的吸水倍率最高,可达1201g/g。      

交联剂对魔芋超强吸水剂凝胶强度和吸水倍率的影响

以魔芋葡甘聚糖为基体,丙烯酸为单体,过硫酸钾为引发剂,分别以N,N’-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)、甘油、聚乙二醇600(PEG600)、Ca(NO3)2.4H2O为交联剂,制备魔芋超强吸水树脂(KSAP),测试其凝胶强度和吸水倍率,同时对其进行红外光谱结构表征。实验表明,以MBA为交联剂制得的KSAP的凝胶强度最大,可达到153.7g/cm2,以甘油为交联剂制得的KSAP的吸水倍率最高,可达1201g/g。     

响应面优化微波法制备芭蕉芋淀粉接枝丙烯酸高吸水性树脂工艺

研究响应曲面优化微波法制备芭蕉芋淀粉接枝丙烯酸高吸水性树脂的工艺。在单因素试验的基础上,采用响应曲面法研究单体用量、引发剂用量和单体中和度对树脂吸水倍率的影响,并对共聚物结构进行分析。结果表明,微波法制备芭蕉芋淀粉接枝丙烯酸高吸水性树脂的最佳工艺为单体丙烯酸与干淀粉比8.2:1(mL/g)、引发剂用量为干淀粉质量的2.8%、单体丙烯酸中和度80.1%时,此时树脂的吸水倍率为769g/g。红外扫描吸收谱表明,接枝共聚物中存在着羧基、酰胺基等特征性亲水性基团。     

聚丙烯酰胺/普鲁兰多糖半互穿网络水凝胶制备和性能研究

采用水溶液聚合法制备不同比例的聚丙烯酰胺/普鲁兰多糖半互穿网络水凝胶,研究水凝胶在去离子水、生理盐水中的溶胀行为和其机械性能。结果表明:随着普鲁兰多糖用量的增加,聚丙烯酰胺/普鲁兰多糖水凝胶在去离子水和生理盐水中的溶胀均呈现先增加后降低的趋势。当水凝胶中丙烯酰胺/普鲁兰多糖为10∶4时,去离子水中的溶胀倍率达到最高(16.7 g/g);当水凝胶中丙烯酰胺/普鲁兰多糖为10∶3时,生理盐水中的溶胀倍率达到最高(15.5 g/g)。丙烯酰胺/普鲁兰多糖水凝胶的最大压缩载荷随着普鲁兰多糖含量的增加而呈现先增大再降低,然后再升高的趋势。当丙烯酰胺/普鲁兰多糖达到10:4时,水凝胶的最大压缩载荷达到最大(1099 N)。     

球磨改性稻秆复合高吸水树脂的工艺优化

为了降低高吸水树脂的生产成本和提高水稻秸秆的高附加值综合利用水平,以稻秆为原材料制备高吸水树脂。稻秆先经过球磨处理,然后在水溶液中与单体丙烯酰胺(AM)、丙烯酸(AA)进行接枝共聚反应,制备复合改性高吸水树脂;探讨各反应物的量和反应条件对吸水率和吸盐率的影响,采用二次回归正交法优化了工艺条件。结果表明,球磨处理提高了水稻秸秆吸水树脂的性能;结合单因素试验和响应面优化模型确定球磨改性稻秆高吸水树脂的工艺参数为:交联剂0.058 g,引发剂0.20 g,丙烯酸中和度69%。在此最优条件下,球磨改性水稻秸秆制备的高吸水树脂的吸水率为305.26 g/g,吸盐率为41.58 g/g。     

淀粉基高吸水性树脂的制备及性能研究

以交联氧化淀粉为基体,丙烯酸(AA)和丙烯酰胺(AM)为接枝单体,过硫酸钾和亚硫酸氢钠为引发剂,采用水溶液聚合法制备交联氧化淀粉基丙烯酸-丙烯酰胺高吸水性树脂,研究淀粉用量、单体质量比、引发剂用量、淀粉氧化度与交联度对高吸水树脂吸水性能的影响。结果表明,较佳工艺条件是:淀粉基体用量为25%,单体质量比为AA∶AM=5∶1,引发剂用量为1.2%,淀粉溶胀度与羧基含量之比为48∶1,反应温度50℃,反应时间2h。此工艺条件制得的高吸水性树脂吸去离子水倍率2216g/g,吸1%NaCL溶液倍率170g/g,吸1%MgSO_4溶液倍率53g/g,吸1%CaCL_2溶液倍率15g/g,吸1%ALCL_3溶液倍率8g/g。     

明胶制备吸水性树脂研究

利用溶液聚合法以明胶与丙稀酸接枝共聚制备高吸水性树脂并考察了树脂的吸水性能、吸盐水性能、吸乙醇性能、吸人工尿的性能、盐水浓度不同时的吸水性能及保水性能。高吸水性树脂的吸水倍率为480g／g,吸盐水倍率为69g／g。     

纤维素系吸水材料的研究现状及发展前景

本文回顾了近年来纤维素系吸水材料的制备方法及其应用,具体介绍了纤维素系吸水材料的几种主要制备方法:一是直接对天然纤维素进行处理来制备;第二是利用纤维素衍生物通过物理或化学交联的方法制备;第三是将纤维素与其他聚合物进行反应形成复合树脂或聚电解质配合物,还可以采用互穿聚合网络技术进行处理;另外将无机纳米粒子嵌入纤维素矩阵中也可以制备纤维素-无机混合凝胶树脂。最后还对纤维素系高吸水材料的发展前景以及仍需解决的问题进行了总结。     

γ PGA水凝胶对亚甲基蓝染液的脱色处理

利用两种相对分子质量的γ 聚谷氨酸（γ PGA）制备水凝胶,将其应用于亚甲基蓝溶液脱色处理,并采用FT IR及SEM法对水凝胶的三维网络结构进行了表征。结果表明,两种凝胶对染料的吸附量均随pH值和γ PGA浓度的增加而增加,相对分子质量100万的凝胶对染料的吸附受转速影响较小,相对分子质量70万的凝胶在转速120 r/min时对染料的吸附会迅速增加。吸附动力曲线表明,相对分子质量100万的干凝胶0.2 g在1 g/L的染液中,2 h内可基本达到吸附平衡,最大吸附染料量为496 mg/g;相对分子质量70万的干凝胶0.2 g在1 g/L的染液中,4 h内可基本达到吸附平衡,最大吸附染料量为465 mg/g。     

亚甲基蓝染液的γ-PGA水凝胶脱色处理

采用两种不同相对分子质量的γ-聚谷氨酸(γ-PGA)制备水凝胶,以FT-IR及SEM法对水凝胶的三维网络结构进行了表征,并将其应用于亚甲基蓝溶液脱色处理。结果表明,两种凝胶对染料的吸附量均随pH值和γ-PGA浓度的增加而增加;相对分子质量100万的凝胶对染料的吸附受转速影响较小,而相对分子质量70万的凝胶在转速120r/min时对染料的吸附会迅速增加。吸附动力曲线表明,0.2g相对分子质量100万的干凝胶在1g/L的染液中,2h内可基本达到吸附平衡,最大吸附染料量为496mg/g;0.2g相对分子质量70万的干凝胶在1g/L的染液中,4h内可基本达到吸附平衡,最大吸附染料量为465mg/g。     

超吸水纤维的主要性能

研究超吸水纤维的线密度,断裂强度和伸长率、表面形态、吸水倍率等主要性能。结果表明：超吸水纤维具有优异的吸水能力,吸水倍率超过120 g/g,吸水体积膨胀后仍能保持近似纤维凝胶态的结构,适合于开发吸液材料;纤维截面呈圆形,表面光滑,无卷曲,强度和断裂伸长均很小且离散性大,断裂强度小于0.8 cN/dtex,断裂伸长率小于5.5%,力学性能较差,难以作为单一原料开发产品,需与其他纤维混合制成高吸液材料。