高粱秸秆-g-聚丙烯基化合物/坡缕石黏土高吸水树脂制备及动力学研究

以天然高粱秸秆(SS, 颗粒直径>180目)作为纤维素源,N, N?亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,过硫酸钾(KSB)引发剂,复配坡缕石(PGS)黏土,通过与丙烯酰胺(AM)及部分中和的丙烯酸(AA)接枝共聚制备低成本高吸水树脂SS-g-P(AA/AM)/PGS。运用扫描电镜(SEM)和红外光谱(FTIR)对高吸水树脂的形貌及结构进行了表征,并测试了其吸水性能及热稳定性。结果表明,在坡缕石和高粱秸秆的添加量占反应体系的19.8%时,SS-g-P(AA/AM)/PGS对蒸馏水和自来水的最大吸收量分别为273.0g/g和66.7g/g,且热稳定性较好。通过研究树脂的吸水溶胀过程研了材料的吸水动力学行为,结果表明SS-g-P(AA/AM)/PGS吸自来水和蒸馏水的过程分别符合Fickon扩散模型和non-Fickon扩散模型。     

马铃薯废渣/聚丙烯酸/坡缕石黏土高吸水树脂的制备及表征

采用马铃薯废渣(PWR,粒径<180目)作为纤维素和淀粉源,过硫酸钾(KSB)为引发剂,N,N'-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,复配坡缕石(PGS)黏土,与部分中和的丙烯酸(AA)通过自由基引发在水溶液中接枝共聚制备低成本PWR-g-PAA/PGS高吸水树脂。借助扫描电镜(SEM)、红外光谱(FTIR)及热重分析(TGA)对高吸水树脂的形貌、结构及热稳定性进行了表征和分析,并测试其吸液性能。结果表明,当坡缕石黏土和马铃薯废渣的用量占反应体系总质量的17.5%时,WPR-g-PAA/PGS高吸水树脂对w(NaCl)=0.9%水溶液、蒸馏水的最大吸收量分别为41.0、538.6 g/g,保水率为96.1%,凝胶强度达11.3 kPa。通过高吸水树脂的吸水溶胀过程确定了材料的吸水动力学行为符合non-Fickon扩散模型。     

不同产地坡缕石粘土对高吸水树脂吸水性能的影响

以玉米秸秆,丙烯酸,不同产地坡缕石粘土为原料合成复合高吸水树脂MS-g-PAA/PGS。通过红外光谱,X射线衍射,扫描电镜和热重分析来研究坡缕石粘土的结构和形态。通过红外光谱和扫描电镜对复合高吸水树脂形貌及结构进行了表征。研究了各地坡缕石粘土形态,结构及组成对高吸水树脂吸水保水性能的影响.结果显示添加靖远坡缕石粘土的复合高吸水树脂有着最佳吸水保水性能。     

PVA/P(AA-AM)/Urea半互穿高吸水树脂的合成及性能

以聚乙烯醇(PVA)、丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)、尿素(Urea)为原料,过硫酸钾(KPS)为引发剂,N,N'-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,采用水溶液聚合法合成了具有尿素缓释功能的PVA/P(AA-AM)/Urea复合高吸水树脂。通过FTIR、TG、DSC、SEM对树脂的结构进行了表征,并从吸水倍率、吸水速率、尿素释放率等方面对树脂进行了性能测定。通过单因素实验探讨了PVA用量、AM用量、KPS用量、MBA用量、尿素用量、AA中和度对树脂吸水倍率的影响。结果表明:在最佳工艺条件(AA 10.0 g,以AA质量为基准加入10%AM、15%PVA、0.4%KPS、0.05%MBA,尿素10.0 g,AA中和度为70%)下,合成的吸水树脂吸水倍率可达到505 g/g,吸盐水倍率可达到88 g/g;此条件下合成的高吸水树脂初始吸水速率可达86.58g·min/g;将树脂在湿度10%、温度25和40℃的烘箱中静置4h,释水率分别为40.9%和68.0%;树脂中的尿素在蒸馏水中可持续缓释13 d左右,弱酸性和中性环境有利于尿素持续释放。     

不同产地坡缕石黏土对高吸水树脂吸水性能的影响

以玉米秸秆、丙烯酸、不同产地坡缕石黏土为原料合成复合高吸水树脂。通过红外光谱、X射线衍射、扫描电镜和热重分析来研究坡缕石黏土的结构和形态。通过红外光谱和扫描电镜对复合高吸水树脂形貌及结构进行了表征。研究了三地坡缕石黏土形态、结构及组成对高吸水树脂吸水保水性能的影响。结果显示,添加靖远坡缕石黏土的复合高吸水树脂有着最佳吸水保水性能。     

P(AA-co-AMPS)/Kaolin复合高吸水树脂的制备及结构性能研究

以丙烯酸(AA)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)和高岭土(Kaolin)为原料,采用溶液聚合法分别制备出聚丙烯酸(PAA)高吸水树脂、聚(丙烯酸-co-2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸)(P(AA-co-AMPS))高吸水树脂、P(AA-co-AMPS)/Kaolin复合高吸水树脂,并通过傅里叶变换红外光谱、扫描电镜、X射线衍射等测试方法对其结构与性能进行表征。结果表明:Kaolin与P(AA-co-AMPS)高吸水树脂之间为物理共混;PAA高吸水树脂、P(AA-co-AMPS)高吸水树脂和P(AA-co-AMPS)/Kaolin复合高吸水树脂的吸水倍率分别为231,323,357 g/g,吸盐水倍率分别为35.6,64.1,66.4 g/g,保水率分别为51.3%,55.6%,57.9%,凝胶形变量分别为3.75,4.10,2.23 mm;树脂的吸水速率由小到大依次为PAA高吸水树脂、P(AA-co-AMPS)高吸水树脂、P(AA-co-AMPS)/Kaolin复合高吸水树脂。     

魔芋基半互穿高吸水树脂的制备与吸水性能

以魔芋葡甘聚糖(KGM)、丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为原料,过硫酸钾为引发剂,N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,采用溶液聚合法制备了KGM-g-AA-AM/PVP半互穿网络高吸水树脂。结果表明,当单体(AA和AM总质量)与KGM质量比为10:1,AM用量为单体总质量的20%,引发剂用量为0.5%,交联剂用量为0.06%,PVP用量为水溶液的2%时,KGM-g-AA-AM/PVP树脂的吸水性能最好,其吸蒸馏水倍率可达1124g·g~(-1),吸生理盐水倍率可达102g·g~(-1)。     

丙烯酸-丙烯酰胺高吸水树脂溶液共聚与吸液性能研究

以丙烯酸(AA)和丙烯酰胺(AM)为原料,过硫酸钾为引发剂,N,N-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,采用水溶液聚合对丙烯酸-丙烯酸胺(PAAAM)高吸水树脂的合成条件进行了优化。结果表明,在室温下最大吸蒸馏水倍率为2710g/g,在w(NaCl)=0.9%的水溶液中吸水倍率为133g/g。考察了单体质量分数、交联剂质量分数以及引发剂质量分数对PAAAM在蒸馏水及w(NaCl)=0.9%溶液中吸液性能的影响,并对实验结果进行了回归分析。     

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。     

几种因素对葵花秸秆髓制备高吸水树脂的研究

用葵花秸秆髓与丙烯酸(AA)和丙烯酰胺(AM)接枝共聚得到高吸水树脂,通过四组单因素实验选择出吸水倍率最高的吸水树腊的配方:m[单体总量(AA+AM)];m(秸秆)=7:1,m(引发剂),m(秸秆)=0.04,m(交联剂):m(秸秆)=0.008,反应温度为50℃.并通过实验测定发现该配方的老化年、接枝率、凝胶强度等性能明显优于淀粉类吸水树脂.     

凤眼莲高效含硼高吸水性树脂的制备

研究了凤眼莲与单体丙烯酸(AA)和丙烯酰胺(AM)接枝共聚反应中,凤眼莲与AA和AM质量比、AA与AM质量比、(NH4)2S2O8-NaHSO3用量、K2S2O8用量、AA单体浓度、AA中和度、N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)用量、反应温度等因素对树脂吸水性能的影响,探讨了硼酸浓度对树脂吸水效果的影响。结果表明,当凤眼莲与双单体AA、AM质量比为1∶6,AA和AM质量比为3∶1,AA单体浓度为1.6 mol/L,AA中和度为40%,m〔(NH4)2S2O8-NaHSO3〕/m(AA)=0.006 6,m(K2S2O8)/m(AA)=0.011 6,m(MBA)/m(AA)=0.016 6,反应温度为75℃时,制备的高吸水性树脂(SAR)具有良好的吸水性能;硼酸浓度为100μmol/L时SAR具有良好的吸水效果。接枝效率为50.5%,单体转化率为86%,吸水率为450 g/g,吸盐水率为120 g/g;SAR吸水速率快,大约30 min左右即可达到饱和;SAR保水性能好,抑蒸效果显著。     

PVA/PAA-AM共混高吸水纤维的微观结构与吸液能力

丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)为单体,在聚乙烯醇(PVA)溶液中共聚,由聚合物溶液纺丝制备高吸水纤维。用扫描电子显微镜(SEM)观察了纤维微观结构,结果表明,高吸水纤维具有微相分离结构,纤维表面形貌和横截面形状随纤维组成变化。从吸水溶胀后经液氮冷阱干燥的纤维干凝胶的SEM照片,可以观察到纤维内部存在原纤间交联网络和大量各向异性分布的长形孔洞,证实纤维具有三维网络结构并且吸收过大量的水。随AM加入量的增加,纤维的吸液能力先上升后下降, w〔AM/(AA+AM+PVA)〕=3%时,纤维吸蒸馏水倍率为 243,吸ρ(NaCl) =9g/L的盐水溶液倍率为 58。研究表明,较多的AM会导致共混结构不相容性增加,吸水能力下降。     

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...     

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。     

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。     

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     

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。     

Preparation of starch‐graft‐poly(acrylamide)/attapulgite superabsorbent composite

A novel starch‐graft‐poly(acrylamide)/attapulgite superabsorbent composite was synthesized by graft copolymerization reaction of starch, acrylamide (AM), and attapulgite micropowder using N.N‐methylene‐bisacrylamide (MBA) as a crosslinker and ammonium persulphate (APS) as an initiator in aqueous solution, followed by hydrolysis with sodium hydroxide. The effects on water absorbency, such as amount of crosslinker, initiator, attapulgite, weight ratio of acrylamide to starch in the feed, gelatinization conditions of starch and molar ratio of NaOH to acrylamide, and so forth, were investigated. These superabsorbent composites were characterized by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) and thermogravimetric analysis (TGA). The water absorbencies for these superabsorbent composites in water and saline solution were investigated, and water retention tests were carried out. Results obtained from this study showed that the water absorbency of superabsorbent composite synthesized under optimal synthesis conditions with an attapulgite content of 10% exhibit absorption of 1317 g H₂O/g sample and 68 g H₂O/g sample in distilled water and in 0.9 wt % NaCl solution, respectively. © 2005 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci 98: 1351–1357, 2005