半互穿網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)淀粉-PVP-AA高吸水性樹脂的合成與應用研究.pdf

1、高吸水性樹脂是一種具有超強吸水能力和較好重金屬離子吸附能力的新型功能高分子材料，在農(nóng)業(yè)和土壤改善等方面應用廣泛。目前，對高吸水性樹脂的研究不勝枚舉，但對半互穿網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)的高吸水性樹脂研究卻鳳毛麟角，該種樹脂不僅具有較好的生物相容性，且吸水保水能力和吸附重金屬能力都較一般樹脂突出，因此，研究半互穿網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)高吸水性樹脂具有至關重要的理論研究意義和實際應用價值。
　　本文采用水溶液聚合法，合成一種以可溶性淀粉、聚乙烯吡咯烷酮（PVP）和丙

2、烯酸（AA）為聚合單體，過硫酸銨（APS）為引發(fā)劑，N,N’-亞甲基雙丙烯酰胺（NMBA）為交聯(lián)劑來制備新型功能半互穿網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)淀粉/PVP/AA高吸水性樹脂（semi-IPN superabsorbent resin）。通過考察合成體系的反應溫度和各物料的添加量優(yōu)化了聚合反應條件，結(jié)果表明當反應溫度為60℃，PVP用量為20％，淀粉用量為30%，APS用量為1.25%，AA中和度為80%和NMBA用量為0.15%時，合成的樹脂性能最佳，

3、吸水倍率（蒸餾水）和吸鹽水倍率分別為2017.8g/g和79.0g/g。進一步采用FTIR、DSC、SEM和CT對該樹脂進行表征，F(xiàn)TIR表明PNaA鏈已接枝到淀粉骨架，DSC說明在221℃以下該樹脂的熱穩(wěn)定性比較突出，SEM顯示該樹脂具有大量褶皺提高了比表面積，CT表明該高吸水性樹脂為三維網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)。采用篩網(wǎng)法測試半互穿網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)淀粉/PVP/AA高吸水性樹脂的吸水能力，研究了不同粒徑下樹脂的吸水速率，結(jié)果表明粒徑越小吸水速率越快，且其吸

4、附動力學符合偽二階動力學模型，根據(jù)擴散動力學研究發(fā)現(xiàn)粒徑越小，高分子鏈越容易松弛，利于樹脂吸水性能的提高。此外，該樹脂對鉛離子的吸附實驗符合Freundlich等溫模型，為自發(fā)進行的多層吸附。
　　對半互穿網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)淀粉/PVP/AA高吸水性樹脂的最佳pH使用范圍、重復使用性、在土壤中的最佳使用量以及對復合肥和水溶肥的防結(jié)塊性能進行了評價，可知該高吸水性樹脂的最佳pH使用范圍為5~9，重復使用6次后仍具有較好的吸水倍率，在土壤中的最