高吸水性葡甘聚糖接枝共聚物的制備及其性能研究.pdf

1、超強吸水劑(SAP)是一種新型功能高分子材料，具有很強的吸水能力和保水能力，已得到廣泛應(yīng)用。目前市場上使用的SAP幾乎都是聚丙烯酸類，它存在生物降解性差以致容易造成環(huán)境污染，資源日益消耗并趨向短缺等問題。多糖與乙烯基類不飽和單體接枝共聚制備SAP引起了學(xué)術(shù)界極大的關(guān)注。本文研究了魔芋超強吸水劑的合成、性能及其應(yīng)用。 1.以過硫酸鉀為引發(fā)劑，N,N’-亞甲基雙丙烯酰胺為交聯(lián)劑，通過溶液聚合合成了魔芋超強吸水劑(KSAP)。研究了單

2、體、引發(fā)劑和交聯(lián)劑用量、中和度、反應(yīng)溫度等對KSAP吸水倍率的影響。結(jié)果表明，適宜的反應(yīng)條件是單體與丙烯酸用量比為10：1(魔芋粉3.00 g)，引發(fā)劑0.15 g，交聯(lián)劑0.02 g，丙烯酸中和度70％，反應(yīng)溫度為60℃條件下制得的KSAP吸純凈水的倍率為620 g.g<'-1>，且保水性能較好。 2.對KSAP進行表征，紅外光譜表明KSAP富含大量的羥基和羧基親水基團，為魔芋多糖與丙烯酸(鈉)的接枝共聚產(chǎn)物。掃描電鏡圖譜表明

3、KSAP為多網(wǎng)格物理結(jié)構(gòu)。DSC分析表明，丙烯酸(鈉)已經(jīng)接枝在魔芋多糖上，其熱性能相應(yīng)改變。TG分析表明，KSAP比魔芋粉的起始失重溫度高，熱穩(wěn)定性更好，吸水凝膠中大多數(shù)水以自由水的狀態(tài)存在，結(jié)合水的存在使KSAP具有一定的高溫保水性。LR和XRD分析表明，KSAP的分子結(jié)構(gòu)中結(jié)晶態(tài)較魔芋多糖多，分子間氫鍵作用大大加強，從結(jié)構(gòu)水平上解釋KSAP較魔芋多糖改善了吸水性能和保水性能的原因。對目前所接受的高吸水性樹脂的吸水機理進行歸納討論，

4、并解釋KSAP的吸水過程。 3.對KSAP進行生物降解試驗研究。利用霉菌侵蝕法和土壤掩埋法對合成的KSAP的生物降解性能進行了評價，結(jié)果表明：該吸水劑具有生物降解性，屬環(huán)境友好材料。 4.對KSAP作急性經(jīng)口毒性試驗和皮膚刺激試驗，結(jié)果表明KSAP的最大耐受量(MTD)>2000 mg/KgBW，對皮膚無刺激。 5.研究了KSAP和通用干燥劑硅膠、蒙脫石在幾種環(huán)境濕度下的吸濕特性，并分析它們吸濕后在干燥環(huán)境(RH