耐鹽性聚丙烯酸系超強(qiáng)吸水劑的反相懸浮聚合制備及其性能研究.pdf

1、用反相懸浮聚合法合成了丙烯酸/丙烯酰胺共聚物高吸水性樹脂(PAAAM)，研究了單體濃度及中和度、單體配比、引發(fā)劑、交聯(lián)劑、分散劑的用量、聚合溫度等因素對(duì)高吸水性樹脂吸水性能的影響。結(jié)果表明，PAAAM最大吸蒸餾水倍率為1300g/g， 0.9％NaCl溶液為93g/g。 考察了溫度對(duì)樹脂吸液性能以及保水性能的影響，發(fā)現(xiàn)溫度升高，PAAAM吸蒸餾水的倍率下降，但是在0.9％NaCl溶液中的吸液倍率反而有所提高。對(duì)PAAAM在不同鹽

2、溶液中吸液性能的研究發(fā)現(xiàn)，在主族陽(yáng)離子鹽溶液中，陽(yáng)離子的水合作用是影響吸液性能的主要因素；非主族陽(yáng)離子鹽溶液中，陽(yáng)離子與樹脂的螯合作用則為主要原因。而在不同陰離子鹽溶液中，陰離子的水解作用影響樹脂的吸液性能。與陽(yáng)離子比較，陰離子對(duì)PAAAM吸液性能的影響要弱的多。 考察了pH值、CuCl2、NiCl2和CoCl2重金屬離子溶液濃度對(duì)PAAAM吸附性能的影響。研究發(fā)現(xiàn)PAAAM樹脂對(duì)Cu2+, Ni2+及Co2+的最大吸附量分別為

3、166.4、113.5 及101.8mg/g，并且對(duì)Cu2+有很好的選擇性吸附。 為了獲得性能更好的高吸水性樹脂，采用4因素6×2擬水平均勻設(shè)計(jì)，通過反相懸浮聚合法合成了丙烯酸/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸共聚物，在此基礎(chǔ)上對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了回歸分析，得到優(yōu)化的聚合工藝：?jiǎn)误w摩爾比AMPS:(AA+AMPS)= 0.08，交聯(lián)劑與引發(fā)劑用量分別為單體總量的0.035％和0.16％，單體的中和度為75％。優(yōu)化條件下合成的樹脂對(duì)蒸餾

4、水最大吸液倍率為1600g/g，0.9％NaCl溶液為130g/g。 比較PAAAM、PAAAMPS在不同鹽溶液中的吸液性能以及在重金屬鹽溶液中的吸附性能，結(jié)果表明，由于AMPS的加入，PAAAMPS比PAAAM具有更好的吸水性和耐鹽性，但是對(duì)金屬離子的吸附能力沒有明顯的提高。 研究了PAAAMPS在土壤中的保水性能以及對(duì)土壤中的氮、磷、鉀肥料吸附及解吸作用。研究結(jié)果表明，該樹脂對(duì)氮、磷、鉀肥料都有較強(qiáng)的吸附及解吸能力，