互穿网络耐盐性高吸水性树脂的紫外光聚合及性能研究

紫外(UV)光聚合法合成高吸水性树脂,对比于传统的聚合方法具有工艺过程简单,反应时间短,易操作,可在常温下进行以及无三废污染等优点。本文以丙烯酸、淀粉和聚乙烯醇为原料,采用紫外光引发聚合方法制备了互穿网络耐盐性高吸水树脂。研究了丙烯酸中和度、聚乙烯醇(PVA)和淀粉用量、辐照时间等因素对高吸水树脂吸液性能的影响,用红外光谱和扫描电镜表征了样品。在最佳试验条件下聚合制得的高吸水树脂,其吸去离子水率为2235g/g,吸生理盐水率(0.9%NaCl水溶液)为148g/g。     

用辐射技术制备丙烯酰胺与丙烯酸钠共聚物水凝胶——超级吸水材料

本文描述了丙烯酰胺—丙烯酸钠水溶液辐射共聚—交联制备共聚物水凝胶的研究。在共聚体系中加入少量非离子型表面活性剂,可把单体浓度由通常的20％上下提高到50％,聚合转化率和共聚物的特性粘数也都有相当程度的提高。这一体系经辐射共聚—交联后,可得到溶胀比>1,000的共聚物水凝胶——超级吸水材料。这种共聚物水凝胶的溶胀比不仅受吸收剂量即交联密度的制约,而且与共聚物中羧钠基的含量有密切关系。     

辐射制备AA-AM型保水剂的性能研究

采用⁶⁰Coγ射线辐射引发聚合合成AA-AM（丙烯酸-丙烯酰胺）共聚型保水剂。对所制备的吸去离子水为2.414kg/g的保水剂的吸盐水（0.9%NaCl溶液）性能、吸人工尿液性能及反复吸水能力进行研究，实验考察了保水剂粒径对吸水速率、吸水率的影响。研究结果表明：AA-AM型保水剂具有优良的综合吸液性能，大粒径保水剂的吸水率和反复吸水能力皆比小粒径保水剂的大。     

NIPAAm-DADMAC共聚凝胶的辐射合成及性质研究

用辐射共聚的方法合成了NIPAAm-DADMAC共聚凝胶，并对所得凝胶的性质进行了研究，结果表明，适当单体配比，交联剂（Bis)浓度和吸收剂量下可以得到无色透明，富有弹性和高吸水性的共聚凝胶，其强度随NIPAAm含量和吸收剂量的增加而强化并达到恒定值，剂量率对其影响不明显，在机械性能提高的同时，共聚物的饱和溶胀比略有下降，但仍不失为较好的吸水材料，实验结果还表明在本体系中只要含有少量的DADMAC，共聚凝胶就会失去NIPAAm特有的温度敏感性。     

丙烯酸-丙烯酰胺共聚高吸水性树脂的紫外聚合及其性能研究

本论文在无交联剂条件下以丙烯酸、丙烯酰胺和氢氧化钠为原料利用高压紫外汞灯辐照引发聚合高吸水性树脂丙烯酸(AA)-丙烯酰胺(AM)共聚物。考察中和度、光照时间、单体含量、聚合物粒度等因素对共聚AM-AA吸液性能的影响。获得了最佳的试验条件,并在最佳试验条件下合成了共聚物。其吸水率(去离子水)为3062g/g,吸生理盐水(0.9%NaCl水溶液)率为241.6g/g,吸自来水率232.8g/g,吸人工尿率为76.6g/g,吸人工血率为367g/g。     

P(NIPA-co-HEMA)与PNIPA/P(HEMA)IPN水凝胶的辐射聚合与可控缓释研究

采用辐射聚合方法制备了聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPA)均聚物、N-异丙基丙烯酰胺(NIPA)与甲基丙烯酸2-羟基乙酯(HEMA)共聚物(P(NIPA-co-HEMA))和PNIPA/P(HEMA)互穿网络(Interpenetrating Polymer Network,IPN)水凝胶。研究了水凝胶溶胀度的温度依赖性;讨论了剂量率和吸收剂量对辐射聚合的影响,单体浓度及其配比和聚合介质对水凝胶的相转变温度、溶胀度和溶胀一消溶胀动力学的影响;并以木瓜蛋白酶作为模型药物,对水凝胶进行药物释放测定。实验结果表明,较为适宜的水凝胶在剂量率1kGy／h,吸收剂量30—40kGy,单体浓度10％和聚合介质正丁醇中辐射合成。此类共聚与互穿网络水凝胶适用于药物的可控释放。     

剂量率对γ射线制备农用吸水树脂性能的影响

本研究主要确定吸收剂量率对两类吸水树脂性能(吸水性能、接枝率)的影响,为工业上大量辐照吸水树脂的辐照工艺提供理论依据。使用60 Coγ辐射引发农用吸水树脂接枝交联。实验结果表明:总剂量为4~10kGy的情况下,剂量率较低时(0.8~1.2kGy/h)合成类的吸水树脂聚合不完全,不能形成最终的达标产品;淀粉类吸水树脂在设定的剂量率范围内,可完成反应。剂量率对合成类和淀粉类吸水树脂的吸水倍数、凝胶强度都有一定影响。在此剂量率范围的试验样品接枝率都在95%以上;由于实验使用的交联剂较少,因此剂量率对交联度的影响不大。合成类树脂的保墒效果较好,试验15d后土壤含水量最高为17%,延长灌溉周期15~20d;两类吸水树脂的催芽效果显著,均在93%以上。     

辐射法制备淀粉基超级吸水材料及其性能

本文以淀粉与丙烯酸单体为主要原料，采用钴-60 γ射线共辐射法制得淀粉基超级吸水材料（Super absorbent polymer, SAP）。通过傅里叶变换红外光谱对SAP进行化学结构表征。扫描电镜图显示，SAP颗粒表面含有大量中孔结构。热重分析测试结果表明，SAP较原始淀粉样品的热稳定性有明显提升。吸收剂量、丙烯酸与淀粉的投料比显著影响SAP的吸水性能。通过筛选反应条件，SAP的吸水（去离子水）倍率可达到532 g/g（吸收剂量：20 kGy；交联剂：80 mg/L；淀粉与丙烯酸投料比：1/2）。将SAP负载硝酸钾和磷酸钠，结果表明，SAP能够高效释放负载的离子，磷酸根离子释放率为80%，钾离子为82%。     

甲壳胺-丙烯酸钠超强吸水剂的辐射法制备与性能

初步探讨了辐射法制备甲壳胺 -丙烯酸钠体系吸水剂的原料配比、剂量、剂量率、交联剂含量等多种影响因素 ,并对吸水剂的吸水性、保水性等性能进行了测试。结果表明 ,该树脂可吸蒸馏水约 4 0 0mL·g- 1,自来水约 15 0mL·g- 1,0 .9%NaCl约 5 0mL·g- 1;吸液速率较快 ;压力下保水性能良好     

利用60Coγ辐射聚合技术研制淀粉型农用高吸水材料

利用^60Coγ辐射聚合技术合成淀粉接枝丙烯酸盐高吸水材料。辐照剂量7kGy左右、交联剂用量0．01‰—1‰、水溶液的pH值为5—8、淀粉用量在10%—30%时制成吸水倍率可达600倍、性价比较高的农用高吸水材料。     

~(60)Co-γ射线辐照合成P(AA-co-AM)/FA高吸水性复合材料

利用~(60)Co-γ射线引发合成聚丙烯酸/丙烯酰胺/黄腐酸(P(AA-co-AM)/FA)高吸水性复合材料。探讨了在室温下,吸收剂量、黄腐酸的添加量对高吸水性复合材料吸水倍率的影响,研究在60℃环境下的保水率,同时利用红外分析(FTIR)、扫描电镜(SEM)对复合材料进行结构分析。结果表明:高吸水复合材料在去离子水和w=0.9%NaCl溶液中最好吸水倍率分别为437倍、61倍,当黄腐酸添加质量分数为15%时,在60℃环境下放置12h,其保水率为54%。该方法提高了材料的吸水保水性能,克服了传统合成方法污染大、能耗高等问题,合成的高吸水性材料适合制作农林保水剂。     

聚丙烯酰胺-咪唑类聚离子液体凝胶的辐射合成及其对铀和碘的吸附

采用γ射线辐射引发技术制备了一类聚丙烯酰胺-咪唑类聚离子液体凝胶(PAm-C_nvim_2Br_2)。当吸收剂量为5kGy时,得到了凝胶分数超过95%的聚离子液体凝胶,其溶胀度可由吸收剂量控制。合成的PAmC_nvim_2Br_2可以从碳酸盐溶液中吸附铀最大吸附量约130mg/g,或从碘化钠溶液中吸附碘离子最大吸附量约160mg/g,吸附过程符合Langmuir模型。红外与XPS分析表明,吸附过程遵循离子交换的反应机理。PAmC_nvim_2Br_2凝胶对铀及碘有很好的吸附、解吸性能,有望用于含有铀和碘的放射性废水处理。     

DMDAAC-AM辐射接枝淀粉基水凝胶的制备与吸水性能研究

以淀粉(St)、二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)、丙烯酰胺(AM)为原料, N,N’-亚甲基双丙烯酰胺作为交联剂,采用辐射引发的方法,制备了DMDAAC-AM接枝的阳离子淀粉凝胶,并用红外分析验证了样品;保持辐照剂量、淀粉两种单体质量都不变的情况下,研究了N,N’-亚甲基双丙烯酰胺用量对产物吸水后溶胀比的影响。结果表明,凝胶的膨胀比与N,N’ 亚甲基双丙烯酰胺交联单体用量的有关,随着交联单体的用量增加而下降。     

丙烯基类单体-壳聚糖共聚物水凝胶的辐射制备及性能研究

以壳聚糖、丙烯酰胺（AM）和二甲基二烯丙基氯化铵（DMDACC）为原料,N,N-亚甲基双丙烯酰胺（MBA）为交联剂,经^60Co γ-射线辐照,制备了丙烯基类单体一壳聚糖共聚物水凝胶,并研究了MBA的用量对丙烯基类单体一壳聚糖共聚物水凝胶吸水性能和保水性能的影响。结果表明,在吸收剂量为2kGy的条件下,MBA用量较低时,随着MBA用量的提高,水凝胶的平衡吸水率反而下降;而MBA用量较高时,水凝胶的平衡吸水率受MBA用量的影响较小;凝胶吸水率随着溶胀时间的延长而增加;水凝胶在溶胀初期的溶胀动力学可用non-Fickian扩散定律来描述：随着交联剂MBA用量的逐渐增加,水凝胶的初始失水率逐渐增大,而最大失水率逐渐下降。     

壳聚糖基高吸水性树脂的微波辐射制备及其溶胀动力学

以壳聚糖（CS）、丙烯酰胺（AM）、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸（AMPS）为原料,采用微波辐射法,通过接枝聚合反应合成了CS-g-P(AM-co-AMPS)高吸水性树脂。通过傅里叶变换红外光谱、X射线衍射和扫描电镜分析了树脂的结构,推测了反应机理,并利用热重技术研究了树脂在氮气气氛中的热分解动力学。此外,还探讨了树脂在盐溶液中的吸液倍率并研究了树脂的溶胀动力学。结果显示：CS与AM、AMPS之间发生了接枝聚合反应,树脂形成较明显的网状结构,CS质量分数为10%时,树脂的吸水倍率为1 332 g/g;树脂的吸液倍率随着无机盐溶液浓度和金属价态的增加而减少;根据Kissinger法求得树脂的热分解活化能为223.65 k J/mol,指前因子为3.6×1017s-1,由Crane法求得其反应级数为2.14。树脂的溶胀过程满足准二级动力学模型,水溶液内扩散符合Non-Fickian扩散过程。     

辐射合成法合成明胶类水凝胶及其性能研究

采用辐射法合成了明胶/羧甲基纤维素钠（CMC-Na）/聚乙烯吡咯烷酮（PVP）水凝胶,利用索氏提取器、紫外-可见分光光度计以及原子光谱仪分别对其溶胀性、pH值敏感性、凝胶含量及其对Cr（Ⅵ）的吸附性能进行了测试分析。在剂量率约为83 Gy/min,吸收剂量为15、25、35和45 kGy条件下,明胶/CMC-Na/PVP质量比为4∶1∶2、4∶1∶5和2∶1∶5的明胶/CMC-Na/PVP水溶液经辐照均能交联合成水凝胶。在高纯水中,该类水凝胶溶胀率分布于11～56之间;在pH=1的高氯酸溶液中,所有凝胶的溶胀率较之水溶液中均有所下降,说明这类水凝胶对pH值敏感。不同原料比例生成的水凝胶,其溶胀率并未随吸收剂量的增大而呈现出明显的增加。比例为4∶1∶5的水凝胶溶胀性能最为优良,其溶胀率最大值为56。合成的明胶/CMC-Na/PVP水凝胶可在1个月内完全腐化分解,说明在PVP中添加明胶和CMC-Na后,引入了天然高分子材料优良的降解性能,加速了凝胶分解,缩短了降解时间。同时,发现该类凝胶具有极强的吸Cr（Ⅵ）能力,可达0.539 g/g。     

辐射合成AA/PEGMA嵌段共聚高吸水性树脂

以聚乙二醇 (PEG)为原材料 ,通过酯化反应制备了双端活化的大单体聚乙二醇双马来酸单酯 (PEGMA) ,FT -IR证实了产物的结构特征。然后利用它与另一单体丙烯酸 (AA)进行辐射引发共聚得到了聚 (AA -b -PEGMA)嵌段共聚高吸水性树脂 ,并对影响其性能的合成条件如单体浓度、比例、辐照剂量等进行了研究。发现该高吸水性树脂具有优良的吸水性能 ,其吸水率高达3.786× 10 3,吸盐水 (0 .15mol/L ,NaCl)可达 0 .176× 10 3,并用FT -IR和SEM表征了产物的结构特征。     

辐射接枝制备聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯-TiO2光催化剂及其对Cr(Ⅵ)的吸附还原性能

以二氧化钛(TiO₂)为基材，甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(DMAEMA)为单体，采用共辐射接枝法成功合成了聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯-TiO₂ (TiO₂-g-PDMAEMA)吸附-光催化剂。同时探究了单体浓度和吸收剂量对重金属离子吸附作用的影响。利用扫描电镜、X射线衍射仪、傅里叶红外光谱分析仪、热重分析仪、X射线光电子能谱、接触角等表征手段，证实了电子束共辐射接枝法成功将DMAEMA单体接枝到TiO₂表面。在吸收剂量为60 kGy、单体浓度为20%时，TiO₂-g-PDMAEMA对10 mg/L Cr(Ⅵ)具有较佳的吸附能力，吸附容量可达10.75 mg/g。在可见光诱导下，吸收剂量为60 kGy、单体浓度为10%时，制备的TiO₂-g-PDMAEMA具有最佳的吸附-光催化还原能力，对10 mg/L Cr(VI)的去除率达85.56%。该新型光催化剂上的吸附-光催化协同效应可以满足去除水中Cr(VI)污染的要求。     

电子束辐射预硫化天然橡胶/丁苯橡胶并用体系的研究

以天然橡胶,丁苯橡胶(Natural rubber/styrene butadiene rubber,NR/SBR)并用体系为基材,采用电子束辐照技术对其进行辐射预硫化,研究了不同吸收剂量下,材料交联度、硫化速度及格林强度的变化趋势,并评价了电子束辐射预硫化对材料最终力学性能的影响.结果表明:NR/SBR并用体系的交联度和格林强度随吸收剂量的增加而提高,热硫化速度基本不受吸收剂量的影响,可实现删SBR并用体系的辐射预硫化;辐射预硫化与未辐射预硫化的NR/SBR相比,完全硫化后材料的力学性能相差不大.     

耐盐性高吸水树脂的辐照合成及其后处理工艺

本实验提供了一种新的PVA/PAAS/EDTA高吸水性树脂及其制备方法。采用聚乙烯醇(Poly vinyl alcohol,PVA)、聚丙烯酸钠(Poly acrylate sodium,PAAS)和乙二胺四乙酸(Ethylene diamine tetraacetic acid,EDTA),将由这些材料组成的水溶液经电子束辐射交联合成共聚物凝胶,经浸洗液溶胀和洗涤,萃冻和冷冻干燥后处理,制备出耐盐性高吸水性树脂。采用正交设计原理选出最佳配比,用不同配比的洗涤液进行后处理,研究洗涤液对树脂吸液性能的影响。测试树脂的各项性能,与国内外著名产品进行比较。结果表明,本实验制备出的高吸水性树脂具有优良的吸液速率和离心保液量,去离子水吸液倍率((821.05±1.61)g·g-1)和生理盐水吸液倍率((72.57±3.01)g·g-1)则非常显著地优于国内外著名高吸水性树脂产品(P±0.01)。