聚乙烯醇-丙烯酸-丙烯酰胺高吸水樹脂的制備及性能研究.pdf

1、高吸水樹脂是一種水溶脹性高分子材料，它具有一定的交聯(lián)結(jié)構(gòu)，內(nèi)部呈現(xiàn)三維立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，在其分子鏈上有大量的強(qiáng)親水性基團(tuán)。高吸水樹脂可以吸收自身重量幾百甚至上千倍的水，并且吸水后加壓也不易失水。丙烯酸與丙烯酰胺共聚制備得到的高吸水樹脂，具有優(yōu)異的吸水性能以及相對(duì)簡(jiǎn)單的制備工藝，其在多種領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。本論文以丙烯酸（AA）、丙烯酰胺（AM）為主要的原材料，聚乙烯醇（PVA）為共混聚合物，制備了聚（丙烯酸-丙烯酰胺）（PAAAM）以及半互

2、穿網(wǎng)絡(luò)型聚乙烯醇/聚（丙烯酸-丙烯酰胺）（PVA/PAAAM）兩種不同的高吸水樹脂。
　　本論文首先制備了PAAAM高吸水樹脂，研究了加熱方式以及引發(fā)劑與交聯(lián)劑的加入方式對(duì)產(chǎn)物性能的影響，并通過(guò)正交試驗(yàn)確定了PAAAM高吸水樹脂的最優(yōu)制備條件。研究結(jié)果表明：階段升溫的加熱方式可以使反應(yīng)平穩(wěn)的進(jìn)行，將引發(fā)劑與交聯(lián)劑制備成溶液再加入到反應(yīng)物中，可以簡(jiǎn)化實(shí)驗(yàn)操作并優(yōu)化產(chǎn)物的性能。正交試驗(yàn)得到的最優(yōu)配方為：AM用量為15％，交聯(lián)劑用量為0

3、.03%，引發(fā)劑用量為0.4%，丙烯酸的中和度為75%，單體濃度為25%，在該條件下制備得到的 PAAAM高吸水樹脂的吸水倍率為1609 g/g，吸0.9%NaCl溶液的倍率為85 g/g。通過(guò)紅外光譜分析確定了目標(biāo)產(chǎn)物的合成，并對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行了表面形貌的表征。
　　將PVA加入到PAAAM樹脂中，形成半互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，制備了PVA/PAAAM半互穿網(wǎng)絡(luò)型高吸水樹脂。通過(guò)單因素實(shí)驗(yàn)研究了同一因素不同水平對(duì)樹脂吸液性能的影響，結(jié)果表明：P

4、VA的加入提高了樹脂的耐鹽性能，其余各因素用量的增加在一定范圍內(nèi)對(duì)吸液性能起到促進(jìn)作用。通過(guò)單因素實(shí)驗(yàn)得到的最優(yōu)配方為：AM用量為15%，交聯(lián)劑用量為0.05%，引發(fā)劑用量為0.4%，丙烯酸的中和度為75%，PVA用量為10%，單體濃度為25%。以最優(yōu)條件制備出的PVA/PAAAM吸水樹脂的吸水倍率為1290 g/g，吸0.9% NaCl溶液的倍率為106 g/g。通過(guò)紅外光譜、X射線衍射分析確定了目標(biāo)產(chǎn)物及半互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的形成，通過(guò)