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)。     

工艺因素对黄胞胶接枝丙烯酸高吸水性树脂吸水性能的影响

以黄胞胶(XG)、丙烯酸(AA)为主要原料,N,N′-亚甲基双丙烯酰胺(MBAA)为交联剂,过硫酸铵(APS)为引发剂,合成了XG接枝AA高吸水性树脂。通过单因素试验研究了单体配比、中和度、引发剂用量、交联剂用量、反应时间和反应温度等对该树脂吸水性能的影响,采用正交试验法优选出最佳制备工艺条件,并对接枝共聚物的结构进行了表征。结果表明:影响树脂吸水性能的主要因素是引发剂用量、单体配比和交联剂用量;最佳制备工艺条件为m(AA)∶m(XG)=6∶1,AA中和度为60%,w(交联剂)=0.4%和w(引发剂)=1.0%(均相对于XG而言),反应温度为60℃;在此工艺条件下制取的树脂,其最大吸水倍率为904g/g;接枝共聚物在1630cm-1处出现C=O特征吸收峰,说明AA已成功接枝在XG链上。     

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。     

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。     

响应曲面法优化XG/AM接枝共聚物的合成工艺

为优化黄原胶(XG)与丙烯酰胺(AM)接枝共聚物(XG-g-AM)的合成工艺,以产品接枝率、接枝效率的回归综合得分为指标,采用响应曲面(RS)法分析了m(AM)∶m(XG)比例、XG浓度和辐射总剂量(60Co-γ为辐射源)对产物接枝参数的影响,并建立了相应的预测模型;同时利用元素分析、红外光谱(FT-IR)和X射线衍射(XRD)法对接枝产物的结构进行了表征。结果表明:AM已成功接枝在XG上,并且当m(AM)∶m(XG)=2.9∶1、XG浓度为9.8 g/L和辐射总剂量为5.9 kGy时,相应产品的接枝率、接枝效率回归综合得分的预测值(19.95)最大;验证了最佳工艺条件下制备的产品接枝率为130.2%,平均接枝效率为80.4%,综合得分为19.78,试验值与预测值吻合较好,说明该模型可以较好地反映综合得分与各影响因素之间的关系。     

秸秆纤维素接枝AA/AM高吸水性树脂合成与性能研究

将玉米秸秆纤维素与丙烯酸(AA)和丙烯酰胺(AM)接枝共聚,制得高吸水性树脂(SAR)。采用正交试验对合成条件进行了优化,通过红外光谱(FTIR)和扫描电镜(SEM)对最优条件下合成的SAR进行结构表征,并对其吸水性能和保水性能进行了测试。结果表明:单体成功地接枝到秸秆纤维素上,最佳合成条件为:单体组成AA:AM=1:1,引发剂用量为单体总量的1.6%,交联剂用量为0.2%,秸秆用量为5%,AA中和度为80%。此条件下制备的SAR吸水倍率为639.40 g/g,在0.9%NaCl溶液中的吸液倍率为72.89 g/g,具有优良的吸水性能和保水性能。     

一种耐盐型高吸水性树脂的制备及其性能研究

以过硫酸铵(APS)为引发剂,N,N’-亚甲基双丙烯酰胺(MBAA)为交联剂,采用水溶液聚合法,制备了黄原胶(XG)接枝丙烯酰胺(AM)耐盐型高吸水性树脂,采用单因素和正交分析法考察了丙烯酰胺用量、碱用量、聚合温度、交联剂和引发剂用量等因素对树脂性能的影响。实验表明,当m(AM)∶m(XG)=6∶1,m(NaOH)∶m(AM)=1∶1,聚合温度为60℃,m(MBAA)∶m(AM)=0.04∶1,m(APS)∶m(AM)=0.07∶1时,所得树脂对去离子水的吸收倍率可达1 457 g/g,对0.9%NaC l溶液的吸收倍率可达623 g/g,且吸收速率适中,保水性能良好,是一种耐盐型高吸水性树脂。     

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。     

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。     

P(AA/AM/APEG)/纳米二氧化硅复合高吸水树脂的合成及性能

以丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)、烯丙基聚氧乙烯醚(APEG)为单体,再引入纳米二氧化硅(nano-SiO_2),以过硫酸铵为引发剂,N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,采用水溶液聚合法制备了P(AA/AM/APEG)/纳米二氧化硅有机/无机复合高吸水性树脂,考察了交联剂加量、引发剂加量、纳米二氧化硅加量对树脂吸水倍率的影响,并用红外光谱和扫描电镜对产物进行了表征。结果表明:合成最佳条件加入纳米二氧化硅能提高树脂的吸水性能,粒径在80~120目时,复合树脂吸水倍率达到1 865 g/g,P(AA/AM/APEG)树脂吸水倍率为1 681g/g;温度在20~60℃时,复合吸水树脂吸水倍率变化幅度不大;pH在6~8时,其吸水性能最好,吸水倍率为1 865~1 444 g/g;此外,复合树脂具有较好的保水性能,树脂常温下保存15 d,其保水率达到83.2%。红外光谱和扫描电镜分析表明,纳米二氧化硅成功接枝到聚合物上并形成海绵状结构。     

Utilization of starch and montmorrilonite for the preparation of superabsorbent nanocomposite

Starch and montmorrilonite (MMT) were used as raw materials for synthesizing starch‐graft‐poly[acrylamide (AM)–acrylic acid (AA)]/MMT superabsorbent nanocomposite by graft and intercalation copolymerization reaction of starch, AM, and AA in the presence of organic MMT micropowder in aqueous solution. Major factors affecting water absorbency such as weight ratio of monomers to starch, weight ratio of AM to AA, neutralization degree of AA, amount of crosslinker, initiator, and MMT were investigated. The superabsorbent nanocomposite synthesized under optimal synthesis conditions exhibits absorption of 1120 g H₂O/g sample and 128 g H₂O/g sample in deionized water and in 0.9 wt % NaCl solution, respectively. IR spectra showed that the graft copolymerization between  OH groups on MMT and monomers took place during the reaction, and that crystal interlayer was pulled open in the superabsorbent nanocomposite. X‐ray diffraction analysis showed that the crystal interlayer of MMT was pulled open to 2.73 nm, and thus formed nanometer exfoliation composite material. Thermogravimetric analysis showed that starch‐graft‐poly (AM–AA) superabsorbent nanocomposite (8 wt % MMT) has good thermal stability. This superabsorbent nanocomposite with excellent water absorbency and water retention, being biodegradable in nature, economical and environment friendly, could be especially useful in industry, agricultural, and horticultural applications. © 2011 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci, 2011     

AA/AM/AMPS高吸湿性树脂的制备及其吸湿放湿性能研究

采用水溶液聚合法,以丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)为原料,合成了AA/AM/AMPS高吸湿性树脂,对其吸放湿性能进行了测试,分析了其吸放湿机理,发现该材料能够随着环境湿度的变化,自发且快速地吸湿放湿,在90%相对湿度(RH)下其平衡吸湿量可达2.19 g/g,且在吸湿48 h...     

丙烯酸类共聚物超吸水树脂的合成研究

用丙烯酸（AA）和丙烯酰胺（AM）作原料,以氢氧化铝为交联剂,过硫酸盐为引发剂,通过溶液聚合法,合成了高吸水性树脂聚（丙烯酸-丙烯酰胺）（P（AA-AM））共聚物。讨论了其在蒸馏水和NaCl水溶液中的吸液性能,考察了单体配比、丙烯酸中和度、交联剂用量、反应温度、引发剂用量等条件对树脂吸水性能的影响。结果表明,最佳合成丁艺为：n（AM）：n（AA）为O．3-0．4,AA的中和度为70％,过硫酸钾和单体的质量比为0．2％-0．3％,氢氧化铝和单体的质量比为0．03％-0．05％,聚合温度为55-60℃。测得的吸水倍率为1050g／g。     

Synthesis of poly(AA‐co‐AM) superabsorbent composites by reinforcement of halloysite nanotubes

A novel poly(acrylic acid‐co‐acrylamide)/halloysite nanotubes [PAA‐AM/HNTs] superabsorbent composite was synthesized by free radical polymerization with using HNTs as an inorganic additive. The composite was characterized by Fourier transform infrared spectroscopy, scanning electron microscope, and thermogravimetric analysis. The results revealed that HNTs and PAA‐AM were combined well together to form a porous structure with a pore size of about 10 μm, and HNTs were uniformly distributed in the composite. The thermal stability was improved by adding HNTs in the composite. The influences of contents of initiator and halloysite, neutralization degree of AA, and molar ratio of AM to AA on water absorbency were investigated. The water absorbency and the water retention capacity were improved after adding HNTs into PAA‐AM. The composite containing 10% HNTs had the highest water absorbency of 1276 g/g in distilled water. Moreover, PAA‐AM/HNTs composite also had a high swelling rate within 60 min and could maintain 78% initial swelling capability after five reswelled test. The substantial enhancement of swelling properties enables PAA‐AM/HNTs suitable for numerous practical applications. POLYM. COMPOS., 36:229–236, 2015. © 2014 Society of Plastics Engineers     

玉米秸秆接枝丙烯酸-丙烯酰胺树脂的制备与吸水性能

以醚化预处理玉米秸秆(PTCS)为基体,丙烯酸(AA)和丙烯酰胺(AM)为单体,过硫酸钾为引发剂,N,N'-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,采用水溶液聚合法制备PTCS接枝AA、AM共聚物[PTCS-g-P(AA-co-AM)]。研究了合成条件对树脂吸水率的影响,考察了树脂重复吸水和保水性能,并用红外光谱(FTIR)、电子扫描电镜(SEM)表征了产物的结构和形貌。结果表明,在m(PTCS):m(AA):m(AM)= 1:5:2,丙烯酸中和度为70%,K₂S₂O₈为0.6%,MBA为0.2%,60℃反应3h条件下,制备高吸水性树脂的吸水率最大,对蒸馏水和0.9% NaCl水溶液的吸水率分别为144.04g/g、30.60g/g,且重复吸水和保水性能良好。     

耐盐型丙烯酸-丙烯酰胺接枝共聚高吸水树脂的合成及其性能研究

采用溶液聚合法,以丙烯酸(AA)和丙烯酰胺(AM)为单体,N,N＇-亚甲基双丙烯酰胺(NMBA)为交联剂,过硫酸钾(KPS)为引发剂.合成出丙烯酸-丙烯酰胺接枝共聚高吸水树脂.探讨了单体比[m(丙烯酸):m(丙烯酰胺)]、交联剂和引发荆用量、单体中和度及聚合温度对树脂吸水率的影响.IR光谱表明,丙烯酸和丙烯酰胺发生了接...     

新型改性高吸水树脂P(AA-AM)的合成及性能评价

以N,N’-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,过硫酸钾为引发剂,丙烯酸、丙烯酰胺为原料,合成出原位自交联高吸水树脂P(AA-AM)。通过正交实验得出最佳合成工艺为:n(丙烯酸)∶n(丙烯酰胺)=4.5∶1,单体浓度5%,中和度70%,交联剂0.12%,引发剂0.30%(以上均相对AM、AA总量而言);产物的最大吸液性能为:吸蒸馏水最大倍率QW=2 152.4 g/g,吸10%盐水最大倍率Q盐水=28.5 g/g;由于引入适量的AM,产物吸水率和吸盐率得到大幅度的提高,产物形态由最初的粘接颗粒变成分散颗粒。