反相乳液法制備機(jī)械活化淀粉接枝丙烯酸高吸水樹脂的研究.pdf

1、高吸水樹脂(Super Absorbent Polymer,簡稱SAP)是一種具有一定三維空間結(jié)構(gòu)的特殊功能高分子材料,在醫(yī)療衛(wèi)生、食品包裝、建筑工程、農(nóng)林園藝、石油鉆井、蓄冷等相關(guān)領(lǐng)域都有廣闊的應(yīng)用前景。反相乳液聚合法具有聚合速率快、產(chǎn)物固含量高、反應(yīng)條件溫和等特點,克服了水溶液聚合法散熱困難、易產(chǎn)生凝膠等缺點。本文采用反相乳液法制備了機(jī)械活化淀粉接枝丙烯酸高吸水樹脂后,再對其進(jìn)行表面交聯(lián)改性,具體研究內(nèi)容如下所述:
　　(1)

2、研究了機(jī)械活化木薯淀粉接枝丙烯酸反相乳液的穩(wěn)定性,對乳化劑的HLB值及用量、攪拌速率、單體淀粉質(zhì)量比、油水體積比等因素進(jìn)行了考察。實驗結(jié)果表明,在乳化劑用量為5％~6%,HLB值為6.5~7.8,油水體積比為1.0~1.4,單體淀粉質(zhì)量比為1.0~5.0,攪拌速率為400~600 r·min-1的條件下,反相乳液都能具有良好的穩(wěn)定性。
　　(2)以機(jī)械活化淀粉和丙烯酸為主要原料,N,N’-亞甲基雙丙烯酰胺為交聯(lián)劑,采用反相乳液法制

3、備了淀粉接枝丙烯酸高吸水樹脂,考察了單體淀粉質(zhì)量比、丙烯酸中和度、交聯(lián)劑用量和引發(fā)劑用量等因素,對高吸水樹脂吸液性能的影響。通過正交實驗確定了最佳的合成工藝條件:引發(fā)劑用量0.6%,交聯(lián)劑用量0.12%,丙烯酸中和度80%,單體淀粉質(zhì)量比10:1,此條件下,高吸水樹脂吸去離子水倍率為931 g·g-1,吸生理鹽水倍率為91 g·g-1。與陳展云等制備的木薯淀粉接枝丙烯酸高吸水樹脂(吸去離子水倍率為835 g·g-1)相比,吸去離子水倍率

4、有了較大程度的提高。
　　(3)采用CaCl2、AlCl3和ECH等作為表面交聯(lián)劑,對高吸水樹脂進(jìn)行表面交聯(lián)改性,考察了表面交聯(lián)時間、表面交聯(lián)劑濃度及種類等因素對樹脂吸液性能的影響。結(jié)果表明,表面交聯(lián)能明顯改善樹脂的吸液性能。在實驗考察的條件下,適宜的表面交聯(lián)反應(yīng)時間為1.5 h,0.3 g·L-1 AlCl3-乙醇溶液的改性效果最佳,此時樹脂的吸液能力達(dá)到最大,在去離子水中為972 g·g-1,在0.9%NaCl溶液中為119

5、g·g-1。與表面交聯(lián)前的高吸水樹脂相比(前述(2)),吸生理鹽水倍率提高了約31%,表明表面交聯(lián)可提高高吸水樹脂的耐鹽性能。
　　(4)對表面交聯(lián)前后高吸水樹脂的重復(fù)吸液能力、保水能力和吸液速率等性能進(jìn)行了檢測,高吸水樹脂的重復(fù)吸放性能較好,表面交聯(lián)后高吸水樹脂的保水性能和吸液速率都明顯提高。
　　(5)采用 FTIR、DSC、SEM和XRD等手段對木薯淀粉和高吸水樹脂產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。由FTIR圖和DSC圖可推斷出機(jī)