丙烯酸高吸水樹脂共聚物組成及改性研究.pdf

1、高吸水樹脂(super absorbent resin，簡(jiǎn)寫SAR)是具有極強(qiáng)吸液性能和保水能力的功能高分子材料，自60年代以來已廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，SAR的研究工作發(fā)展迅速。相對(duì)而言聚丙烯酸(PAA)吸水樹脂具有制備方法多、生產(chǎn)成本低、生產(chǎn)效率高、產(chǎn)品吸水性好等優(yōu)點(diǎn)而得到極大關(guān)注。
　　為進(jìn)一步提高PAA系SAR的吸水率、保水性和耐鹽性，本文主要采用自由基溶液聚合法，以丙烯酸（AA）和丙烯酰胺(AM)為單體進(jìn)行二元共聚，得最佳產(chǎn)

2、品吸水率達(dá)1147g/g，吸0.9 wt％ NaCL溶液率為145g/g的SAR。其最佳生產(chǎn)工藝是由六因素五水平的正交實(shí)驗(yàn)研究得出，通過比較產(chǎn)物的吸液率，經(jīng)極差分析可得出這些影響因素對(duì)樹脂吸液率的影響程度，影響最大的是AA和AM的投料比。
　　為了測(cè)得性能最佳產(chǎn)物的共聚物組成及聚合過程中控制共聚物的組成，采用紫外分光光度法(UV)和氣相色譜法(GC)測(cè)定共聚物的單體殘余量，由積分法測(cè)得制備PAA/AMSAR反應(yīng)在60℃時(shí)AA和AM

3、競(jìng)聚率分別為0.365，0.751。結(jié)合各單體的轉(zhuǎn)化率進(jìn)一步求解得吸水率最佳的產(chǎn)物中，共聚物平均組成F1=0.625。共聚物平均組成可通過控制單體投料比為mAA∶ mAM=1.8，單體轉(zhuǎn)化率為80～90％。通過正交實(shí)驗(yàn)及共聚物組成的研究得出PAA/AM SAR的最佳制備工藝為mAA∶mH2O=25％，mAA∶ mAM=1.8，mI∶mAA=0.3％，mNMBA∶ mAA=0.03％，中和度75％，反應(yīng)溫度為60℃。為進(jìn)一步研究得:當(dāng)AA

4、用量小于AM時(shí)可得到可溶性聚合物凝膠，經(jīng)正交實(shí)驗(yàn)分析得出水溶性高分子量PAA/AM的最佳制備條件為:m(AM)∶m(H2O)=30％，m(AM)∶m(AA)=3，m(I)∶m(AM)=0.3％，m(CO(NH2)2)∶m(AM)=0.3％，T=20℃，分子量高達(dá)5120萬。通過積分法測(cè)得該共聚反應(yīng)中AA、AM的競(jìng)聚率分別為0.278，0.684。
　　為改善SAR的吸液率和保水性等性能，比較研究了木質(zhì)纖維素(CELL)、聚乙烯醇(