環(huán)境功能水凝膠材料的合成及保水控釋性能的研究.pdf

1、高吸水樹脂是一類超強吸水材料，其吸水溶脹后形成的水凝膠具有優(yōu)良的保水及控制緩釋性能，這些性能被廣泛應(yīng)用于環(huán)保領(lǐng)域作為重金屬污水的吸附劑，農(nóng)、林、牧業(yè)作為抗旱保水劑，在油田、結(jié)構(gòu)工程等領(lǐng)域作為堵漏劑，以及在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域作為藥物輸送載體等。但是，目前高吸水樹脂這一環(huán)境功能材料在應(yīng)用基礎(chǔ)研究方面存在急需解決的問題，主要表現(xiàn)為產(chǎn)品性能的評價指標(biāo)不夠客觀，凝膠材料的保水機理沒有統(tǒng)一的理論等；這些問題的解決對高吸水樹脂水凝膠材料的生產(chǎn)、應(yīng)用與開發(fā)將具有

2、很好的理論指導(dǎo)意義。
　　本文以過硫酸鉀為引發(fā)劑，類N,N’-亞甲基雙丙烯酰胺為交聯(lián)劑，丙烯酸為單體，采用溶液自由基聚合法，對聚丙烯酸類高吸水樹脂的合成工藝進行了系統(tǒng)研究，探討了交聯(lián)劑種類及用量、引發(fā)劑用量、丙烯酸中和度以及反應(yīng)時間等因素對高吸水樹脂溶脹率以及溶解率的影響，獲得了適宜的制備條件：反應(yīng)溫度45℃，丙烯酸單體濃度20％，中和度60%，交聯(lián)劑用量0.08%（占丙烯酸單體的質(zhì)量百分比，以下同），引發(fā)劑用量0.10%，反應(yīng)時

3、間10h。
　　本文提出以高吸水樹脂水凝膠中水分的摩爾蒸發(fā)焓作為其保水性能的評價指標(biāo)，并建立了測定水凝膠中水的摩爾蒸發(fā)焓的實驗方法，并在此基礎(chǔ)上，對其結(jié)構(gòu)組成（如交聯(lián)度，中和度等）、溶脹率等影響因素與其保水性能之間的關(guān)系進行探討。
　　本文將高吸水樹脂水凝膠材料作為尿素釋放基質(zhì)，考察了高吸水樹脂結(jié)構(gòu)組成與其水凝膠中尿素釋放速率關(guān)系，發(fā)現(xiàn)尿素釋放速率的快慢不僅與凝膠交聯(lián)度，中和度等因素有關(guān)，還與凝膠尺寸具有很好的相關(guān)性。在研究