超声波辅助纤维素系高吸水树脂的合成及表征

选用可生物降解的纤维素为基本骨架,利用硝酸铈铵作为引发剂处理纤维素,采用超声波辅助方法使其与丙烯酸发生接枝共聚反应,合成高吸水树脂.研究超声波功率、引发剂用量、丙烯酸与微晶纤维素的质量比、中和度、交联剂用量对树脂吸水倍率的影响,并对纤维素系高吸水树脂进行红外光谱和扫描电镜分析.结果表明,最佳工艺条件:超声波功率为500 W,引发剂用量为1.8 mL,丙烯酸与微晶纤维素的质量比为3.0:2.0,中和度为50％,交联剂质量分数为0.10％.此条件下制得的吸水树脂的吸蒸馏水倍率为486倍,吸自来水倍率为173倍.经红外光谱和扫描电子显微镜综合分析,证明超声波处理可以使得微晶纤维素表面发生变化,促进微晶纤维素与丙烯酸的固相接枝共聚,合成的纤维素系高吸水树脂保留了微晶纤维素分子骨架和聚丙烯酸各自的特性,在纤维素大分子表面和无定型区引发了接枝聚合.     

纤维素接枝丙烯酰胺高吸水树脂的制备与表征

通过溶液聚合的方法,以丙烯酰胺和浆板制备了纤维素系高吸水树脂;研究了单体量、合成温度、引发剂量、交联剂量、水解浓度对树脂吸水能力的影响,并确定树脂的最佳制备条件为:浆板3g,单体量18g,交联剂量0.08g,引发剂量0.6g,合成温度70℃,水解浓度0.7mol/L,此时吸水倍率最高,达到633.3g/g;采用红外光谱(FT-IR)、X-射线衍射(XRD)、热重分析(TGA)和扫描电镜(SEM)分别对树脂进行表征并分析了高吸水树脂的结构。     

利用竹屑制备可降解纤维素基高吸水树脂

竹屑(BS)经过H₂O₂/H₂SO₄体系预处理得到改性竹屑(MBS),以丙烯酸(AA)和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)为单体,添加聚乙烯醇(PVA),通过水溶液聚合法制备出MBS-Co-P(AA-AMPS)/PVA半互穿高吸水树脂。探究反应物配比对树脂吸液性能的影响,得到较优的聚合条件为m(MBS):m(AA):m(AMPS):m(PVA):m(KPS):m(MBA)=1.5:6:3:0.1:0.033:0.012,AA中和度65%,此条件下制得树脂的吸去离子水倍率为1870 g/g,吸生理盐水倍率为92 g/g。利用红外光谱、扫描电镜、X射线衍射和热重分析对树脂的形态结构进行了表征;并考察了树脂的溶胀动力学、pH敏感性和自然降解率。结果表明,树脂在去离子水中的溶胀过程符合二级动力学模型,对外界pH刺激具有敏感性,45 d自然降解率为28%。     

高吸水树脂

近年来,美国、日本等国先后研制出高吸水树脂,并已有商品投放市场。以往使用的吸水材料,如纸粕、脱脂棉、海绵等的吸水率只有自重的20～40倍左右,而且一旦受到外力的作用,就很容易脱水。高吸水树脂则不同,它与水接触后很短时间内,就可吸收自重数百乃至上千倍的水分,即使在外力作用下也很难脱水。     

水溶液法合成丙烯酸系耐盐性高吸水树脂

本研究采用水溶液法合成(以丙烯酸为单体)丙烯酸系高吸水树脂(耐盐性),探讨了单体中和度、引发剂用量、交联剂用量、聚合温度等因素对高吸水树脂(SAP)吸水性能的影响。通过引入无机氧化物提高高吸水树脂的耐盐性,并对无机氧化物的形式和用量对高吸水树脂吸水性能的影响进行了研究。通过大量实验对高吸水树脂性能进行优化,获得丙烯酸系SAP的最佳合成工艺:引发剂为(NH_4)_2S_2O_8/Na_2SO_3,反应温度70℃,反应时间4h以及80%的中和度;用量:正硅酸四乙酯1wt%,交联剂0.03wt%,Na_2SO_30.1wt%,(NH_4)_2S_2O_80.2wt%。结果表明,合成得到的SAP样品吸水量和0.9wt%生理盐水吸收量分别为1139g/g和91g/g。     

淀粉接枝系高吸水吸油树脂的合成

对淀粉与丙烯酸等接枝共聚制备高吸水吸油树脂进行了初步的研究,采用乳液聚合的方法,以硝酸铈铵为引发剂,以丙烯酰胺、甲基丙烯酸甲酯为单体,研究了单体配比,引发剂用量,淀粉与单体比,交联剂用量等对淀粉改性制备高吸水吸油树脂性能的影响因素.     

微波辐射纤维素基高吸水树脂的合成工艺及性能

针对目前纤维素基高吸水树脂在合成过程中存在的技术问题及吸水率不高的特点,采用微波辐射技术,以纸浆为底物,在纤维素上接枝两元单体丙烯酰胺／丙烯酸,开展了纤维素基高吸水树膳合成工艺及性能研究。结果表明。在360W的微波辐射功率下,采用过硫酸钾与硫代硫酸钠的氧化还原引发体系,N,N-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,接枝单体的中和度为70％时,只需8min就可以完成纤维素基高吸水树脂的接枝共聚合成．对制备的高吸水树脂进行了耐盐性、耐酸碱性、耐热性及保水性能的测试,其吸水率为1200g／g(55℃),吸盐水率为158g／g,并有很好的持续保水能力,优于文献报道的结果。     

桉木纤维素接枝丙烯酸制备高吸水树脂的条件优化

实验采用部分析因设计探讨对桉木纸浆纤维素接枝丙烯酸制备高吸水树脂的影响因素,并对主要影响因素进行L9(34)正交实验优化最佳制备条件。桉木纸浆纤维素接枝丙烯酸制备高吸水树脂的主要显著影响因素按照影响程度排序为反应温度、引发剂用量、中和度及交联剂用量。桉木纸浆纤维素与丙烯酸及其钠盐接枝共聚的最佳工艺条件为:反应温度60℃,引发剂用量1.0%,中和度70%,交联剂用量0.05%,此条件下制备的高吸水树脂吸水倍率为521g/g。红外光谱图显示,丙烯酸已经成功的接枝到桉木纸浆纤维素分子上。     

秸秆基高吸水树脂包膜尿素颗粒的制备及其缓释性能研究

缓释肥料能够提高化肥的利用率,减少化肥对环境的污染,因而吸引了越来越多的关注。以水稻秸秆为原料,丙烯酸为单体,N,N′-亚甲基二丙烯酰胺为交联剂,通过溶液聚合法制备了秸秆基高吸水性树脂。以制备的秸秆基高吸水性树脂为包膜材料,10%的聚乙烯醇水溶液为粘结剂,制备了秸秆基高吸水树脂包膜尿素颗粒。包膜尿素颗粒的储存性能可通过在颗粒最外层包覆聚苯乙烯层得到改善。秸秆基高吸水树脂的三维交联网络可以有效阻碍包覆在其内部的尿素向水中的扩散,具有良好的缓释性能,在农业生产上具有良好的应用前景。     

柿单宁-丙烯酸系纳米级高吸水树脂的合成研究

采用反相微乳液聚合法合成了柿单宁-丙烯酸系纳米级吸水树脂,合成的高吸水树脂中含有大量的阴离子型表面活性剂.当高吸水树脂吸水后分子链与阴离子型表面活性剂的分子链相互作用,使高吸水树脂分子链迅速在水溶液中分散,高吸水树脂微粒为纳米级.研究了丙烯酸中和度、柿单宁-丙烯酸配比、交联剂用量、阴离子表面活性剂等对树脂性能的影响.使用透射电子显微镜表征了树脂的微观形态,讨论了水溶液中柿单宁-聚丙烯酸系纳米级吸水树脂的形成机理.     

预处理和反应溶剂对纤维素基高吸水树脂吸水率的影响

以微晶纤维素(MCC)为原料,研究了预处理方式以及同丙烯酸反应过程中反应溶剂对合成高吸水树脂(SAR)吸水率的影响。结果表明,MCC经酸和甲醇环境的预处理后,得到的SAR吸水率都有一定提高;聚合过程中反应溶剂不同,对SAR吸水率有显著影响。所选的5种反应溶剂(即甲醇、乙醇、异丙醇、丙酮和甲醛的水溶液)对SAR吸水率影响规律为:异丙醇和甲醛水溶液对SAR吸水率影响最显著,其次为甲醇和乙醇的水溶液,再次为丙酮的水溶液。经酸预处理的MCC,在甲醛水溶液中通过丙烯酸聚合得到的SAR吸水率可达992g/g。     

紫外光照射合成高吸水树脂的研究

采用光固化的方法合成了聚丙烯酸钠（PAANa)型高吸水树脂，了各组分种类及用量对固化产物性能的影响，由正交实验分析得出各因素对PAANa产物性能影响的主次，并找到了各组分用量对其性能影响的规律。     

高吸水树脂的制备及性能研究

本文以丙烯酸为原料，采用反相悬浮聚合法合成高吸水树脂，研制出一种新型分散剂，解决了在反应中聚合物粘槽，不呈颗粒及后处理困难等问题，考察了中和度，单体浓度，引发剂，交联剂，分散剂用量，油水比，搅拌速度，反应温度对聚合反应和树脂性能的影响，通过正交试验优选出物料的最佳配比，使制备的树脂吸水速度快，吸水倍数高。     

SSS单体引入半纤维素-AA系高吸水树脂的吸水性探讨

以半纤维素为骨架,分别制备半纤维素-AA高吸水树脂和半纤维素-AA-SSS共聚高吸水树脂。考察了SSS用量对共聚树脂吸水率的影响,通过红外光谱仪及扫描电镜对树脂结构进行了分析,并对2种树脂的吸水率、耐盐性及吸水速率进行了对比分析。结果表明:引入少量SSS单体可显著改善树脂的表面结构,降低其对盐溶液(NaCl溶液)的敏感程度,大幅提高吸水率和吸盐水率,同时,可使树脂吸水速率提高近1倍。     

可降解性高吸水树脂的研究进展

介绍了可降解高吸水树脂的分类(天然高吸水树脂、改性高吸水树脂、合成高吸水树脂)、制备方法(水溶液聚合法、反相悬浮聚合法、本体聚合法等)、可降解性能的改进方法(在合成高分子中引入易生物降解的化学键,以各种天然可降解的聚合物为原料来合成以改善其可降解性能、接枝或共混的方式)以及在不同领域里的应用,详细阐述了近年来可降解高吸水树脂的研究进展,并对其在今后的研究和开发提出了建议和展望。     

利用秸秆纤维制备高吸水材料的研究

以麦秸秆为原料,通过添加丙烯酸类单体和蒙脱土,采用水溶液聚合法制备了高吸水性材料.考察了麦秸秆的预处理方式(酸处理、碱处理和醚化处理)及交联剂用量时高吸水性材料性能的影响,以红外光谱和扫描电镜表征高吸水性材料的结构.研究结果表明,采用醚化方式处理的麦秸秆制备的高吸水材料性能最好,随交联剂用量的增加,材料的吸水性呈先增大后减小的趋势.丙烯酸类单体成功发生了接枝聚合反应,高吸水材料呈现典型的三维网络结构.     

尿素/秸秆基高吸水树脂的一步制备及其缓释性能

以丙烯酸为单体,K_2S_2O_8-Na_2SO_3为氧化-还原引发剂,通过自由基溶液聚合在常温下一步制备了尿素/秸秆基高吸水树脂复合材料。通过扫描电镜和红外光谱对材料进行了表征。扫描电镜表明薄片状的秸秆粉和针状的尿素结晶均匀分散在高吸水树脂基体中,红外光谱进一步证明了尿素与秸秆基高吸水树脂复合在一起。复合材料中的尿素含量可以通过反应体系中尿素的加入量方便进行控制。尿素质量分数为10%,30%和50%的尿素/秸秆基高吸水树脂复合材料吸水倍率分别为318.0,167.2和109.3 g/g。水中溶出实验和土壤淋溶实验结果表明,制备的尿素/秸秆基高吸水树脂具有良好的尿素缓释性能,在缓释肥料方面具有良好的应用前景。     

耐盐性高吸水树脂的合成及性能研究

采用均相反应,以海藻酸钠与丙烯酸在一定的引发剂下接枝共聚,合成了一种耐盐性高吸水性材料,该材料在３ｍｉｎ内的吸纯水率为２５０ｇ／ｇ,０．９％ＮａＣｌ水溶液的吸液率为１５０ｇ／ｇ,在２０～９０℃范围内性能稳定,且该材料的时间稳定性好。     

耐盐性高吸水树脂的制备及其性能研究

采用氧化-还原自由基引发体系，以水溶液聚合法合成了丙烯酸型高吸水树脂。以引发温度较低的过硫酸钾-抗坏血酸为引发剂，研究了交联剂、引发剂、中和度以及大分子亲水化合物对高吸水树脂吸纯水能和吸盐水能的影响。实验结果表明：交联剂、引发剂及中和度的不同直接影响树脂的吸纯水能和吸盐水能；随着亲水性物质的加入，树脂的吸水性、耐盐性有明显提高，吸纯水能达到450g／g以上，吸盐水能达到60g／g以上。     

淀粉接枝丙烯酸高吸水树脂的性能研究

采用间歇法制备淀粉接枝丙烯酸的高吸水树脂,用红外光谱及XRD对共聚物结构进行了表征。在氧化淀粉的基础上探讨了引发剂用量、交联剂用量等反应条件的不同对吸水率、吸盐水率的影响并考察了交联剂用量对淀粉接枝率、接枝效率的影响。结果表明,引发剂用量占单体用量0.6%,交联剂用量占单体用量的0.8%,此时,树脂的吸水率最大,可达到每克树脂重量的562倍,吸盐水率可达到每克树脂重量的136倍,并且此时接枝效率可达98.28%。