天然大分子基高吸水性樹脂的制備與性能研究.pdf

1、高吸水性樹脂是一類具有吸水保水能力的高分子聚合物，能夠吸收自身重量百倍甚至千倍的水分。纖維素類物質(zhì)(CMC)作為天然大分子，來(lái)源豐富，且價(jià)廉易得。腐植酸類(SH)天然大分子可以提高土壤肥力，刺激植物生長(zhǎng)。目前市面上常見(jiàn)的高吸水性樹脂雖有不錯(cuò)的吸水能力，但重復(fù)吸釋水能力弱、生產(chǎn)成本高，不利于大面積推廣使用。將天然大分子引入高吸水性樹脂的制備，研究和開發(fā)吸水性能優(yōu)良、重復(fù)吸釋水能力強(qiáng)、適于干旱條件下使用的新型廉價(jià)高吸水性樹脂意義重大。

2、>　　本研究在前期溶液聚合法制備纖維素基高吸水性樹脂的基礎(chǔ)上，引入腐植酸類天然大分子，制備腐植酸鈉基高吸水性樹脂和纖維素-腐植酸鈉雙骨架高吸水性樹脂。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)引發(fā)劑用量為2.0％、腐植酸鈉與單體配比為1∶5時(shí)，成功制備出具有輕度交聯(lián)的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和良好熱穩(wěn)定性的腐植酸鈉基高吸水性樹脂，且該產(chǎn)物在蒸餾水、自來(lái)水和5wt％尿素溶液中的綜合吸液性能最優(yōu)，其在蒸餾水中的溶脹行為符合準(zhǔn)一級(jí)動(dòng)力學(xué)模型，腐植酸鈉基高吸水性樹脂含量為1％時(shí)，砂

3、土的保水效果最優(yōu)達(dá)47.52％，而含量為0.5％時(shí)，植物的生長(zhǎng)效果最佳，且該產(chǎn)物具有一定的生物降解性。但與纖維素基高吸水性樹脂相比，其吸水保水性能較差。纖維素-腐植酸鈉雙骨架高吸水性樹脂的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，CMC與SH質(zhì)量比為1∶3時(shí)產(chǎn)物的吸液性能較優(yōu)可達(dá)401.93g/g，兩種天然大分子表現(xiàn)出協(xié)同作用，而當(dāng)其質(zhì)量比為1∶5時(shí)，產(chǎn)物的吸液性能較差，兩種天然大分子表現(xiàn)出競(jìng)爭(zhēng)行為。纖維素-腐植酸鈉雙骨架高吸水性樹脂的實(shí)際應(yīng)用效果優(yōu)于腐植酸鈉基高

4、吸水性樹脂。
　　為了減少能量耗散、提高生產(chǎn)效率，采用微波輻射法制備纖維素基高吸水性樹脂和纖維素-腐植酸鈉雙骨架高吸水性樹脂。結(jié)果表明，纖維素基高吸水性樹脂的最優(yōu)反應(yīng)條件為:微波反應(yīng)功率350w，反應(yīng)時(shí)間3min;纖維素-腐植酸鈉雙骨架高吸水性樹脂的最優(yōu)反應(yīng)條件為:微波反應(yīng)功率560w，反應(yīng)時(shí)間5min。微波輻射法制備得到的纖維素基高吸水性樹脂的各項(xiàng)性能優(yōu)于傳統(tǒng)溶液聚合法所得產(chǎn)物。優(yōu)化后得到的纖維素基高吸水性樹脂的吸水率、保水率和