阅读量：

176

作者：

郑砚萍

展开

摘要：

高吸水性树脂(Super Absorbent Polymer,简称SAP)是一种含有羧基,羟基等强亲水性基团的新型功能复合材料,并具有一定交联度和三维交联网状结构.它不溶于水,也不溶于有机溶剂,但可以吸收水,具有独特的强吸水性和保水性.与棉花,海绵,纤维素及硅胶这些传统的吸水材料相比,高吸水性树脂能够迅速吸收大量的水,吸水量是自身重量几十倍甚至几千倍,并且它还具有高分子材料的一些特性.由于高吸水树脂具有这些优良特点,所以它的研究发展极为迅速,并且在农林园艺,医疗卫生,石油化工,建筑材料,食品工业等众多领域发挥着巨大的作用. 本文先对高吸水树脂的分类,吸水机理,原料及制备方法,发展历程,应用做了简述.将有机蒙脱土(OMMT)和丙烯酸(AA)采用溶液聚合法接枝共聚制备成高吸水树脂,通过单因素法系统的讨论了引发剂,交联剂,有机蒙脱土的用量及反应温度等基本反应条件对树脂吸水倍率的影响,从而确定了最佳合成工艺条件.经实验测得用有机蒙脱土与丙烯酸为原料,以丙烯酸质量为标准,有机蒙脱土用量为13%,引发剂过硫酸铵用量为1.0%,交联剂N,N-亚甲基双丙烯酰胺用量为0.1%,丙烯酸中和度为70%,反应温度为70℃,反应得到的产物在蒸馏水中吸水率最大,为785g/g. 将该方法研究合成的聚丙烯酸/有机蒙脱土(PAA/OMMT)高吸水性树脂利用扫描电镜,傅立叶红外变换,X射线衍射,热失重分析等方法对其性能进行表征测试.通过红外光谱分析可以看出在所得到的产物中,聚丙烯酸与有机蒙脱土发生了接枝共聚反应.从XRD分析可以看出蒙脱土的片层间距较大,反应后无明显的特征峰.从SEM分析可以看出PAA/OMMT高吸水性树脂表面粗糙不平,有大量孔洞,能够充分吸收大量的水,提高吸水率.从热重分析可以看出PAA/OMMT有良好的热稳定性能.以上结果显示,此高吸水树脂的吸水效果良好.并以最佳复合比例,对不同层间距的蒙脱土进行测试,钠基蒙脱土(Na-MMT),钙基蒙脱土(Ca-MMT),镁基蒙脱土(Mg-MMT)的层间距逐渐增大,复合所生成的高吸水树脂的吸水倍率也依次增大,钠基蒙脱土层间距为1.003nm,钙基蒙脱土层间距为1.421nm,镁基蒙脱土层间距为1.649nm,PAA/Na-MMT的吸水速率为229.29g/g,PAA/Ca-MMT的吸水速率为385.85g/g,PAA/Mg-MMT的吸水速率为461.11g/g.

展开

关键词：

高吸水树脂 蒙脱土 聚丙烯酸 吸水性能

学位级别：

硕士

学位年度：

2015

DOI：

10.7666/d.Y2924177