木薯淀粉接枝丙烯酸超強(qiáng)吸水樹脂的制備及性能研究.pdf

1、超強(qiáng)吸水樹脂是一種輕度交聯(lián)的聚合物，它能吸收和保持高于自身重量幾百倍以上的水分。本論文主要采用反相乳液聚合方法，以木薯淀粉為主要原料，N，N'-亞甲基雙丙烯酰胺為交聯(lián)劑，分別以過硫酸鉀、高錳酸鉀、過氧化氫-亞硫酸鈉為引發(fā)劑通過接枝共聚反應(yīng)合成淀粉-丙烯酸接枝共聚物，考察了乳液濃度、單體用量、交聯(lián)劑用量、引發(fā)劑用量、反應(yīng)溫度和丙烯酸中和度對(duì)樹脂吸水性能的影響。并通過紅外光譜、X-射線衍射、熱重分析等方法表征接技產(chǎn)物結(jié)構(gòu)。具體內(nèi)容如下：

2、 一、研究了木薯淀粉與丙烯酸接枝共聚物的制備，試驗(yàn)了高錳酸鉀、過硫酸鉀及過氧化氫．亞硫酸鈉三種引發(fā)劑的引發(fā)效果，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明高錳酸鉀的引發(fā)效果最佳；并考察了以高錳酸鉀為引發(fā)劑時(shí)，乳液濃度、單體用量、交聯(lián)劑用量、引發(fā)劑用量、反應(yīng)溫度和丙烯酸中和度對(duì)吸水樹脂吸水率的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明最佳接枝工藝條件為：淀粉乳濃度1.11％，單體與淀粉的質(zhì)量比10：1，引發(fā)劑和交聯(lián)劑用量分別為6.3 mmol.L-1和9.0 mmol.L-1，反應(yīng)溫度為

3、50℃，丙烯酸.中和度為50％；該條件下的接枝產(chǎn)物對(duì)去離子水的吸收可達(dá)1600余倍，對(duì)自來水的吸收可達(dá)380倍。 二、采用紅外光譜(IR)、差示掃描量熱法(TG-DSC)、掃描電鏡(SEM)和X-射線衍射(XRD)等方法對(duì)產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。結(jié)果表明：紅外光譜分析證明產(chǎn)物具有羰基的特征吸收；熱分析圖譜表明產(chǎn)物比淀粉具有更高的熱穩(wěn)定性；X-射線衍射證明有木薯淀粉的半晶體結(jié)構(gòu)變?yōu)闊o定形態(tài)；掃描電鏡圖譜表明木薯淀粉表面被丙烯酸破壞。

4、以上表征證明在木薯淀粉鏈上接枝上丙烯酸。 三、對(duì)接枝制備的超強(qiáng)吸水樹脂的吸水速率、保水能力、熱穩(wěn)定性、抗鹽性、恢復(fù)性等性能進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下： (1)實(shí)驗(yàn)證明超強(qiáng)吸水樹脂保水性能非常優(yōu)越。 (2)超強(qiáng)吸水樹脂在蒸餾水中的吸液速率相當(dāng)快，吸液后150min達(dá)到飽和，這表明吸水樹脂在蒸餾水中的吸液速率比較快。 (3)在電解質(zhì)溶液中，隨著電解質(zhì)濃度的增加，樹脂吸水性能下降，對(duì)于相同濃度的電解質(zhì)溶液，金屬離