微波辐射二元共聚高吸水树脂的合成及性能

采用微波辐射方法制备了2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)/丙烯酰胺(AM)高吸水树脂,并用红外光谱进行了表征。探讨了单体配比、交联剂用量、引发剂用量、中和度、反应时间和微波功率对合成高吸水性树脂的影响,对树脂吸水速率进行了研究。结果表明,最佳条件下制备的高吸水性树脂吸蒸馏水倍率达1 495 g/g、吸生理盐水倍率为93 g/g;树脂的吸水倍率随电解质溶液浓度的增加显著下降,对不同阴离子的钾盐溶液而言,按阴离子半径从大到小的顺序依次降低;树脂的吸水倍率与阳离子的价态有关,价态越大,吸水倍率越低。     

微波辐射制备阿拉伯胶接枝2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸高吸水树脂及溶胀性能

以阿拉伯胶(GA),2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)为原料,N,N-亚甲基双丙烯酰胺(NMBA)为交联剂,过硫酸钾(APS）为引发剂,采用微波辐射方法制备了GA-g-PAMPS 高吸水性树脂。探讨了单体配比、交联剂用量、引发剂用量、中和度、微波功率和辐射时间对吸水倍率的影响,研究了树脂的溶胀性能,并用FTIR对吸水性树脂的结构进行了表征。结果表明：最佳合成条件下树脂吸去离子水倍率为683g/g,吸生理盐水倍率为137g/g。树脂的吸水倍率随着无机盐溶液浓度的增加而减小,在不同价态金属离子盐溶液中,树脂的吸水倍率顺序为NaCl>BaCl2> FeCl3,树脂具有较高的吸水速率和较好的重复吸水性能。     

微波辐射制备阿拉伯胶接枝2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸高吸水树脂及溶胀性能

以阿拉伯胶(GA),2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)为原料,N,N-亚甲基双丙烯酰胺(NMBA)为交联剂,过硫酸钾(APS）为引发剂,采用微波辐射方法制备了GA-g-PAMPS 高吸水性树脂。探讨了单体配比、交联剂用量、引发剂用量、中和度、微波功率和辐射时间对吸水倍率的影响,研究了树脂的溶胀性能,并用FTIR对吸水性树脂的结构进行了表征。结果表明：最佳合成条件下树脂吸去离子水倍率为683g/g,吸生理盐水倍率为137g/g。树脂的吸水倍率随着无机盐溶液浓度的增加而减小,在不同价态金属离子盐溶液中,树脂的吸水倍率顺序为NaCl>BaCl2> FeCl3,树脂具有较高的吸水速率和较好的重复吸水性能。     

微波辐射阿拉伯胶接枝2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸制备高吸水树脂及溶胀性能

以阿拉伯胶(GA)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)为原料,N,N-亚甲基双丙烯酰胺(NMBA)为交联剂,过硫酸钾(APS)为引发剂,采用微波辐射方法制备了GA-g-PAMPS高吸水性树脂。探讨了单体配比、交联剂用量、引发剂用量、中和度、微波功率和辐射时间对吸水倍率的影响,研究了树脂的溶胀性能,并用FTIR对吸水性树脂的结构进行了表征。结果表明:最佳合成条件下得到的树脂吸去离子水倍率为683 g/g,吸生理盐水倍率为137 g/g。树脂的吸水倍率随着无机盐溶液浓度的增加而减小,在不同价态金属离子盐溶液中,树脂的吸水倍率从大到小的顺序为Na ClBa Cl2Fe Cl3,树脂具有较高的吸水速率和较好的重复吸水性能。     

微波辐射CMC接枝AA/AMPS高吸水树脂的制备

采用微波辐射方法制备了羧甲基纤维素钠(CMC)接枝丙烯酸(AA)/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)高吸水性树脂,并用红外光谱对树脂进行了表征。探讨了交联剂用量、引发剂用量、单体配比、中和度和微波功率对树脂吸水性能的影响。实验结果表明:最佳合成条件下制备的高吸水性树脂吸蒸馏水倍率达690g/g,吸生理盐水倍率为90g/g;红外光谱分析表明:丙烯酸和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸接枝到羧甲基纤维素钠分子链上。     

海泡石接枝P(AMPS-co-AM)高吸水树脂的合成和性能

以2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、丙烯酰胺(AM)和海泡石黏土(ST)为原料,采用微波辐射方法制备了ST接枝P(AMPS-co-AM)耐盐性高吸水性树脂,考察了海泡石用量、无机盐溶液金属离子价态和浓度对树脂吸水倍率的影响,研究了树脂的吸水速率和保水性能。用FTIR、XRD、SEM对吸水性树脂进行了表征。结果表明,树脂的吸水倍率随着无机盐溶液浓度的增加而减小,在不同价态金属离子盐溶液中,树脂的吸水倍率顺序为NaCl>CaCl2>FeCl3,在体系中适量地引入ST能显著提高树脂的吸水能力,树脂具有较快的吸水速率和良好的保水性能。FTIR和XRD表明,ST和有机单体之间发生了接枝共聚反应,部分单体插入到ST的层间形成插层型复合高吸水性树脂,SEM显示树脂具有多孔的层状结构。     

微波辐射CMC-g-PAMPS/APT高吸水树脂的制备及表征

以2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)为单体,凹凸棒黏土(APT)和羧甲基纤维素钠(CMC)为复合组分,采用微波辐射方法制备了CMC-g-PAMPS/APT环境友好复合高吸水性树脂,探讨了合成该树脂适宜的反应条件,并利用FTIR对树脂的结构进行了表征。结果表明,APT和CMC参与了接枝共聚反应;适宜的合成条件下,树脂在去离子水和生理盐水中的吸水倍率分别为834 g/g和78 g/g;树脂的吸水倍率随盐溶液浓度和金属离子价态的升高快速下降;在树脂中引入适量的APT能显著提高树脂的吸水倍率、耐盐性能和pH稳定性。     

耐盐型高吸水树脂LS-g-PAMPS/ST的制备及表征

以木质素磺酸钠(LS-Na),2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)和海泡石黏土(ST)为原料,N,N-亚甲基双丙烯酰胺(NMBA)为交联剂,过硫酸钾(KPS)为引发剂,采用微波辐射方法制备了LS-g-PAMPS/ST耐盐型高吸水性树脂。探讨了木质素磺酸钠用量、海泡石黏土用量、交联剂用量、引发剂用量、中和度对树脂在0.9%Na Cl盐溶液中吸水倍率的影响,研究了树脂的吸盐水速率,用红外光谱(FTIR)对树脂结构进行了表征。结果显示在优化条件下合成的LS-g-PAMPS/ST树脂的吸水倍率为132g/g,表现出较强的耐盐性能。在体系中引入适量ST不仅可以提高复合高吸水树脂的吸盐水倍率,而且还可以提高吸盐水速率。     

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。     

微波辐射海泡石基耐盐型高吸水树脂制备及性能

以2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、丙烯酸(AA)和海泡石粘土(ST)为原料,通过微波法合成了ST-g-PAMPS/AA高吸水性树脂。探讨了合成树脂适宜的反应条件,考察了海泡石用量对树脂的吸水速率的影响,用FTIR和XRD对树脂的结构进行了表征。结果表明,最佳合成条件下树脂吸去离子水倍率为1 013 g/g,吸生理盐水倍率为96 g/g,在体系中引入适量ST能显著提高树脂的耐盐性能、吸水倍率和吸水速率。FTIR和XRD分析结果显示ST和AMPS,AA之间发生了接枝共聚反应,有部分AMPS和AA单体进入到ST的层间内部。     

微波辐射APT–g-PAMPS高吸水性树脂的制备及性能

以凹凸棒黏土(APT)和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)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,采用微波辐射法接枝共聚合成了APT-g-PAMPS耐盐性复合高吸水性树脂,用FTIR和XRD对复合吸水性树脂的结构进行了表征。考察了微波功率和时间及APT用量对树脂吸水倍率的影响,测定了不同APT用量高吸水性树脂的吸水速率、保水性能及反复吸水性能。FTIR和XRD结果显示,APT和有机单体之间发生了接枝共聚反应,其反应仅在APT的表面进行,单体并没有插入到APT的层间。结果表明,微波功率为195 W,辐射时间为2.5 min,w(APT)=5%时,树脂在去离子水和生理盐水中的吸水倍率分别为987g/g和102 g/g。该复合高吸水性树脂具有较快的吸水速率、较强的保水性能和较好的反复吸水性能。在体系中引入适量APT能够显著提高复合吸水树脂的吸水能力和耐盐性能,同时能明显加快树脂的吸水速率和提高树脂的保水性能。     

油田堵漏用高吸水树脂的合成与吸水性能

用水溶液聚合法制备了丙烯酰胺(AM)/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)/高岭土三元复合型高吸水树脂,最佳制备条件为:w(AM)=20%,w(N,N′-亚甲基双丙烯酰胺)=0.08%,w(过硫酸铵)=0.6%,反应温度40℃。优选样在105℃烘干6h后,在室温下的吸蒸馏水倍数和吸w(NaCl)=0.9%水溶液倍数分别达到1634g/g及138g/g。考察了温度、电解质浓度、树脂粒径、不同种类的矿物、高岭土质量分数以及溶液pH对吸水树脂吸水性能的影响,测试了不同温度下树脂的吸水率和保水率。通过添加有机羧酸CA和调整树脂的粒径大小,制备了一种吸水速率可控的油田堵漏用高吸水树脂。红外光谱分析表明,有机羧酸CA能有效地与树脂复合,形成共聚物。     

聚丙烯酸钾/平菇菌糠复合高吸水树脂制备及性能研究

采用微波辐射引发合成了聚丙烯酸钾(PAA-K)/平菇菌糠新型高吸水树脂,研究了平菇菌糠、引发剂和交联剂相对丙烯酸(AA)的比率以及丙烯酸中和度、微波辐射功率等对高吸水树脂吸水性能的影响,同时采用傅里叶红外光谱仪、元素分析仪、热重分析仪、扫描电子显微镜等仪器分析手段对复合高吸水树脂的分子结构、热稳定性、表面形态及元素分布进行表征。结果表明,在最佳合成条件下,复合高吸水树脂的最大吸液倍率在蒸馏水中为827 g/g,在浓度0.9 %的NaCl溶液(生理盐水)中为87 g/g;在高速离心机转速为6000 r/min下,50 min复合高水树脂的失水率仅为5.2 %。     

硅藻土高吸水性复合材料的制备及性能研究

以丙烯酸和具有多孔结构的硅藻土矿物为主要原料,采用水溶液聚合法制备出了硅藻土/聚丙烯酸钠高吸水性复合材料,研究了硅藻土添加量、引发剂用量、交联剂用量、单体中和度等合成条件对复合材料吸水倍率的影响,探讨了硅藻土对复合材料耐盐性和保水性能的影响.实验表明,加入适量的硅藻土有利于提高复合材料的吸水性能和明显改善吸水树脂的耐盐性和保水性,特别是当硅藻土含量为60%时其吸蒸馏水量达1424g/g,其最大吸自来水、CaCl2溶液和0.9%生理盐水量分别达到了518g/g、200g/g和83g/g.     

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。     

静置法合成starch/AM/AMPS共聚高吸水树脂

以N,N′-亚甲基双丙烯酰胺(NMBA)为交联剂,通过静置水溶液聚合法制备了淀粉/丙烯酰胺(AM)/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)共聚高吸水树脂。研究了反应条件对树脂吸水性能的影响,所合成的树脂最高吸蒸馏水为1561倍。并通过FTIR、SEM等技术对树脂的分子结构及表面形态进行了表征分析。     

P(AA-AM-VAc)/OMMT复合高吸水性树脂的制备

采用水溶液聚合法,以丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)、乙酸乙烯酯(VAc)为单体,有机膨润土(OMMT)为复合微粒,反应得到了P(AA-AM-VAc)/OMMT复合高吸水性树脂。通过单因素实验考察了聚合温度、单体组成、引发剂用量、交联剂用量、丙烯酸中和度、有机膨润土掺入量对复合树脂吸液率的影响,获得了最佳工艺条件。结果表明,在最佳工艺条件下制备的复合高吸水性树脂对纯净水和w(NaC l)=0.9%水溶液的吸收倍率分别为695 g/g和113 g/g。     

Studies on poly(acrylic acid)/attapulgite superabsorbent composite. I. Synthesis and characterization

A novel poly(acrylic acid)/attapulgite superabsorbent composite was synthesized by graft copolymerization reaction of acrylic acid (AA) on attapulgite micropowder using N,N′‐methylenebisacrylamide (MBA) as a crosslinker and ammonium persulfate (APS) as an initiator in aqueous solution. The effects on water absorbency of such factors as reaction temperature, initial monomer concentration, degree of neutralization of AA, amount of crosslinker, initiator, and attapulgite were investigated. These crosslinked superabsorbent composites were characterized by thermogravimetetric analysis and scanning electron microscopy. The graft copolymerization reaction of AA on attapulgite micropowder was characterized by FTIR. The water absorbencies for these superabsorbent composites in water and saline solutions were investigated and water‐retention tests were carried out. Results obtained from this study show that the water absorbency of the superabsorbent composite synthesized under optimal synthesis conditions with an attapulgite content of 10% exhibited an absorption of 1017 g H₂O/g sample and 77 g H₂O/g sample in distilled water and in 0.9 wt % NaCl solution, respectively. © 2004 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci 92: 1596–1603, 2004