納米吸水樹脂的制備及在遇水崩解型聚苯乙烯中的應(yīng)用.pdf

1、本論文首先通過反相乳液聚合制備納米吸水樹脂，討論影響反相乳液體系穩(wěn)定性及聚合穩(wěn)定性的因素，確定了穩(wěn)定聚合的條件。研究了攪拌速率、油水相質(zhì)量比、乳化劑用量等對納米吸水樹脂粉末平均粒徑、粒徑分布的影響，得到了制備較小平均粒徑和窄粒徑分布吸水樹脂粉末的條件，即攪拌速率為800r/min，油水相質(zhì)量比2：1，Span-80/tween-80復(fù)配乳化劑用量為6％，乳化時間為1.5h，丙烯酸溶液的中和度為90％，交聯(lián)劑、引發(fā)劑用量分別為3％0，聚合

2、4.5h。在該條件下制備出平均粒徑為55nm的P(AMPS—AANa)吸水樹脂粉末。同時研究了聚合工藝、聚合溫度、交聯(lián)劑用量、引發(fā)劑用量、丙烯酸中和度和AMPS的用量對吸水樹脂的吸水倍率的影響，聚合工藝不同，吸水倍率不同，吸水倍率隨著聚合溫度的升高先增大后減小，隨交聯(lián)劑、引發(fā)劑的用量、丙烯酸中和度和AMPS用量的增大而下降。另外，研究了交聯(lián)劑用量、AMPS用量對凝膠強(qiáng)度的影響，隨交聯(lián)劑用量或者共聚單體AMPS用量的增加，所得吸水樹脂的凝

3、膠強(qiáng)度逐漸增大。DSC測試發(fā)現(xiàn)所得吸水樹脂水凝膠中含有許多利于WDPS崩解的結(jié)合水和束縛水，依據(jù)該理論基礎(chǔ)研究了該納米吸水樹脂在不同條件下的保水性，發(fā)現(xiàn)在恒溫、加壓、自然條件和土壤高溫中保水性良好。 將納米吸水樹脂粉末在表面活性劑Span-80作用下與苯乙烯在過氧化苯甲酰引發(fā)本體聚合過程中共混，制得遇水崩解型聚苯乙烯(WDPS)。該遇水崩解產(chǎn)物黏附吸水樹脂水凝膠，具有良好的保水保肥作用，且對環(huán)境友好。在實驗中探討了影響WDPS崩

4、解性能的因素。研究發(fā)現(xiàn)，吸水樹脂的粒徑越小、含量越高、凝膠強(qiáng)度越大時，WDPS崩解速度越快且徹底，而聚苯乙烯分子量越高，WDPS越難崩解，當(dāng)Span-80用量占單體質(zhì)量3％時，WDPS崩解后粒徑均勻，崩解產(chǎn)物為粒徑是1～10μm的粉末。在此基礎(chǔ)上，對崩解過程的微觀機(jī)理進(jìn)行了深入探討。 采用“兩步法”發(fā)泡工藝，制備出遇水崩解型聚苯乙烯泡沫。用顯微鏡觀察了泡沫的泡孔結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)添加納米二氧化硅第二成核劑能夠改善泡孔結(jié)構(gòu)。同時對泡沫的密