1997聚丙烯酸钠类吸水树脂表面性能的改进
聚丙烯酸钠高吸水性树脂的插层改性与吸水性能
基金项 目: 国家 自然科学基金 资助项 目( 0 70 7,07 0 7 ; 2 16 0 2 3 6 8 ) 广东省 自然科 学基 金资助项 目( 33 7 0 30 )
中的分 散性 , 选 用 合适 的 溶剂 大 幅度 撑 开黏 土 的 或
海化学试剂公 司) 过硫 酸钾 ( P , , K S 广州化 学试剂
厂) .
1 2 试 验 仪器 .
c一8 6型 电热 恒 温 水 浴 锅 ( 秀 医疗 器械 厂 ) 越 , J9 B 0一D型 强力 电动搅 拌机 ( 上海 标本 模 型厂 ) 80 ,0 型 电动 离心 沉淀 器 ( 冈 医疗 器械 厂 )Y 一 Q x射 龙 , 4
和 吸水速度等性能 .
关键词 : 蒙脱土 ; 聚丙烯酸钠 ; 高吸水性树脂 ; 插层改性 ; 吸水性能 中图分类号 :Q 1 T 37 文献标识码 : A 文章编号 :0 77 6 (0 7 0 -0 1 4 10 -12 20 )20 0 - 0
高 吸水 性 树脂 ( ue bobn oy rS P SprA sretPl ,A ) me 具 有独 特 的性 能 , 应 用 已渗 入 国 民经 济 的各 个 领 其
域. 目前 S P应用 中也存在较大 的缺点 , 但 A 如离子 型 S P吸水 能力 高但 耐 盐 性 较 差 、 A 吸水 速 度 较 慢 ;
非 离子 型 S P吸水速 度 较 快 、 盐 性较 好 但 吸水 能 A 耐
力较低 ; 吸水量大 的 S P吸水后 凝胶强度低 , A 等等. 为了解决上述的缺点 , 近年来 , 许多学者通过不 同的 物理制备方法 , 或引进多种官能 团的化学合成法等 , 研究开发 了一些改善 S P吸水性能 的有效方法 , A 如 接枝共聚、 插层 、 共混与复合等技术 _ l 引. 自18 97年 O aa kd 等人首先报道用插层聚合制 备尼龙 / 黏土纳米混杂材料 以来 , 插层技 术作 为制 备纳米结构材料 的一种有效 途径 , 已经成 为材料研 究领域 的新 热 点[  ̄ 根 据 蒙 脱 土 的典 型层 状 结 4. - 5 构 J聚合物 /蒙脱土插层材料的制备可先使单体 , 进入蒙脱土夹层 , 然后引发聚合 , 利用聚合放热撑开 蒙脱土夹层使其均匀分散在 聚合物基体 中; 在单体 进入蒙脱土夹层时 , 先将蒙脱土进行亲油改性 , 改善 它与 聚合物 的相 容性 , 高 油性 蒙脱 土 在 特 定 溶 剂 提
改善高吸水树脂性能的主要技术方案
被中和,高吸水树脂大分子收缩,吸水率下降 ;另外,当 水溶液中存在多价阳离子( C 、 “、 e A 时, 如 a Mg F 、 I 等) 。 则在 中和过程中, 还发生离子交联, 高吸水树脂收缩更大,
导致 吸水能力 大大降低 。
大多是聚丙烯酸盐类离子型高吸水性树脂, 其缺点是耐盐性 较差( 一般情况下其吸含盐溶液的倍率仅为其吸收去离子水
三元共聚物 等不溶性聚合物在 无离 子水 溶液 中, 吸水 能力可
使高吸水树脂亲水性基团多样化的方法有以下几种 :
一
达 1 ~ 0 倍,甚至有的超过 1 0 倍,而在 09 ∞ 40 00 .%的生 理 盐水 中的 吸水能 力只是在 无 离子水 中的 1 % 左右,即吸 0
水 能力 只有 1 一 O , 多可达 1 O 左 右,而且随着 盐 O 4倍 最 O倍 浓度 的提高 吸水 能力 进一步 下降 。
维普资讯
Ch emia s c l
改善高吸水树脂性能的主要
技术方案
◆ 姜 红 曹 怀 山 ( 胜利 油 田胜利 化 工集 团 , 山东 东营 2 7 0 ) 5 5 3
摘 要:文章介 绍 了盐的存 在对 高吸 水树 脂吸 水性 能 的影响 , 点论述 了提 高 高吸 水树 脂耐 盐性 、 重 吸水速度 和
亲水基因多样化使高吸水树脂不仅有羧酸基、 磺酸基、 磷酸基等阴离子基团及含叔胺基、 季钱基等阳离子基团, 而
且具有 羟基 、 胺基 、 酰 酯基 等 非离子 亲水基 。 由于非离 子亲
1改善 高 吸水 树 脂 耐 盐 性 的技 术 方 案
现在普遍应用的高吸水树脂绝大多数是离子型高吸水树
脂, 虽然离子型高吸水树脂比非离子型高吸水树脂的吸水能 力及保水性能显著提高, 实用性也较好。 但是在无机盐溶液
聚丙烯酸盐高吸水树脂的应用及其改性
第13卷第3期 皮 革 科 学 与 工 程 Vol 113,No 132003年6月L EATHER SCIENCE AND EN GIN EERIN G J un 12003文章编号:1004-7964(2003)03-0042-04收稿日期:2003-02-20第一作者简介:褚建云(1974-),女,硕士研究生,主要从事功能高分子材料的研究。
3通讯联系人聚丙烯酸盐高吸水树脂的应用及其改性褚建云1,王罗新1,刘晓东2,段煜1,杜宗良13(11四川大学轻纺与食品学院,四川成都61006521成都高等纺织专科学校,四川成都610023)摘 要:阐述了高吸水树脂的应用,并详细介绍了提高聚丙烯酸盐类高吸水树脂耐盐性方法,包括(1)亲水基团的多样化;(2)引入疏水长链;(3)合成两性高吸水树脂。
关键词:高吸水树脂;应用;耐盐性中图分类号:TQ32 文献标识码:AApplications and Modif ication of Polyacrylic SuperabsorbentsCHU Jian -yun 1,WA N G L uo -xin 1,L IU Xiao -dong 2,DUA N Yu 1,DU Zong -liang 13(L ight Industry ,T extile and Food College ,Sichuan University ,Chengdu 610065,China ;21Chengdu T extile ,Chengdu 610023,China )Abstract :The applications of superabsorbents are introduced ,and the mainly modifying methods for improving the water salt -resistance properties of polyacrylic superabsorbents ,including the incorporation of other hydrophilic groups ,the incorporation of hydrophobic long -chain and the synthesis of polyampholyte superabsorbents ,are described in detail.K ey w ords :superabsorbent ;application ;salt -resistance properties 高吸水树脂(SAP )是一种含强亲水性基团、经适度交联而具有三维网状结构的新型功能高分子材料。
聚丙烯酸钠高吸水性树脂的研究_孙伯平
高吸水性树脂是一类新型功能高分子材料 ,具有 高吸水性和高保水性 ,干燥后还可重复使用 ,同时又 具有良好的加工性能和使用性能 ,可广泛应用于工 业 、农业 、建筑 、园艺 、卫生等领域 。1980 年美国首先 实现了高吸水性树脂的工业化生产 ,随后日本 、法国 、 英国 、意大利等国都有不同规模的工业化生产 。但世 界年产量很小 ,远不能满足市场需要 。
时间/ h
40 ℃
保水率/ % 60 ℃
80 ℃
1
96
92
90
2
93
91
88
3
89
88
86
4
88
85
83
由表 8 可知 ,聚丙烯酸钠的保水性较好 ,即使在 80 ℃干燥 4 h 保水率仍达 83 %。经相同时间干燥 , 40 ℃、60 ℃、80 ℃下的保水率呈递减趋势 。 2. 3 树脂的回收再利用
有方向性 ,氢键结合的水分子在空间上有一定的取 向 ,相邻的氢键彼此干扰排斥 ,此外 ,相邻的 —COO 基团亦相互排斥 ,限制分子链的自由运动 ,使树脂的 微孔不能充分发挥其贮水能力 ,故树脂的吸水率较 低。
(7) 反应时间 在上述最佳水油比 、分散剂种类 、交联剂用量 、引
发剂用量 、反应温度及中和度条件下考察反应时间对
引发剂的用量不仅影响反应速率 、转化率 、分子
量的大小 ,而且会影响到反应是否会发生爆聚 。表 4
示出引发剂用量对树脂吸水率的影响 。
表 4 引发剂用量对树脂吸水率的影响
引发剂用量/ g
吸水率/ %
0. 02
296
0. 03
380
0. 04
高吸水性树脂吸水性能的改进
高吸水性树脂吸水性能的改进潘海宇;吴振刚【摘要】①目的对聚丙烯酸钠类高吸水性树脂的吸水性能进行改进.②方法使用乙醇、硫酸铝、甘油、N,N'-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)组成的处理液对聚丙烯酸钠类高吸水性树脂颗粒进行表面交联处理.③结果优选出的处理液其组成(质量分数)为:乙醇7%,硫酸铝3%,甘油10%,N,N'-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)0.05%.经此处理液改进制备的树脂,其吸水速度、吸尿速度得以提高,吸尿液能力达到50g/g以上.吸收后,保水性能优良,表面干爽,凝胶颗粒分散性好,不结块.④结论本工艺适合工业化生产,且能降低成本,提高产品质量,极具实用价值.【期刊名称】《河北联合大学学报(医学版)》【年(卷),期】2006(008)004【总页数】2页(P478-479)【关键词】高吸水性树脂;表面交联;核壳结构;聚丙烯酸钠【作者】潘海宇;吴振刚【作者单位】华北煤炭医学院药学系,河北,唐山,063000;华北煤炭医学院药学系,河北,唐山,063000【正文语种】中文【中图分类】医药卫生· 4 78 .华北煤炭医学院学报 20 06 年7 月第8 卷第4 期 J N orth C hi n a C o alM edic al C oU eg e 2006 J uly ,8( 4)高吸水性树脂吸水性能的改进潘海宇吴振刚(华北煤炭医学院药学系河北唐山 063 000)[ 摘要] ①目的对聚丙烯酸钠类高吸水性树脂的暖水性能进行改进。
②方法使用乙醇、硫酸铝、甘油、N ,N’ 一亚甲基双丙烯酰胺(M B A ) 组成的处理液对聚丙烯酸钠类高吸水性树腈颗粒进行表面交联处理。
③结果优选出的处理液其组成(质量分数)为:乙醇 7 % ,硫酸铝 3 % ,甘油 1 0 % ,N ,N ’ 一亚甲基双丙烯酰胺( M B A) 0.05 % 。
经此处理液改进剜备的树脂,其吸水速度、吸尿速度得以提高,吸尿液能力达到50 ∥g 以上。
多孔聚丙烯酸钠高吸水性树脂的合成及表面改性
多孔聚丙烯酸钠高吸水性树脂的合成及表面改性高吸水性树脂是一种能够吸收自身质量几十倍甚至几千倍水的高分子材料,其具有网状交联的结构。
由于其具有优异的吸水性能,因此在生理卫生、农林农业、药物缓释等方面具有广泛的应用。
但在实际应用中,由于其存在着吸水速度较慢的现象,一般需要几个小时甚至几天才能达到溶胀平衡,不利于实际生产应用。
为了解决吸水性树脂溶胀较慢的问题,常用的方法有:粉碎成更小的颗粒、吸水性树脂内部引入多孔结构、进行表面改性等方法来提高吸水性树脂的吸水速度。
目前吸水性树脂致孔大多数采用碳酸氢钠/碳酸钠–酸体系来制得多孔吸水性树脂,但这种致孔方法反应速度较快,不易控制。
为了更好控制多孔吸水性树脂的合成,华东理工大学采用水溶液聚合法,在前期合成实验的基础上,以丙烯酸(AA)为单体,以过硫酸钾(KPS)–亚硫酸氢钠(NaHSO3)为氧化还原引发剂,N,N–亚甲基双丙烯酰胺(NNMBA)为交联剂,羧甲基纤维素钠(CMC-Na)为增稠剂、泊洛沙姆为表面活性剂,分别采用无水乙醇(C2H5OH)和碳酸氢氨(NH4HCO3)为致孔剂,利用物理和化学的原理制备吸水倍率高的多孔聚丙烯酸钠高吸水性树脂,并对150~300 μm的高吸水性树脂用乙二醇二缩水甘油醚(C8H14O4)、十八水合硫酸铝[Al2(SO4)3·18H2O]以及聚乙二醇(400)双丙烯酸酯(PEG-400-DA)配制的混合溶液进行表面改性,通过吸收性能测试、傅立叶变换红外光谱(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)、热重(TG)分析等方法对其进行了表征测试。
1、实验采用的主要原材料AA:分析纯,上海麦克林生化科技有限公司;氢氧化钠(NaOH):优级纯,永华化学科技(江苏)有限公司;泊洛沙姆:F127,数均分子量为10 000~12 000,盘锦研峰科技有限公司;C2H5OH,NH4HCO3:分析纯,上海泰坦科技股份有限公司;PEG-400-DA:化学纯,良制有机化学工业株式会社;C8H14O4:环氧值为0.7 mol/(100 g),阿达玛试剂(上海)有限公司;KPS,NaHSO3及氯化钠(NaCl):分析纯,上海凌峰化学试剂有限公司;NNMBA,CMC-Na,Al2(SO4)3·18H2O:分析纯,国药集团化学试剂有限公司。
高岭土_聚丙烯酸钠高吸水性复合材料表面交联改性及吸水动力学研究
V o l 39N o 5 76 化 工 新 型 材 料N EW CH EM ICA L M AT ERIA LS 第39卷第5期2011年5月基金项目:国家863基金资助项目(2006AA100215)作者简介:刘双(1986-),女,在读硕士,材料科学与工程专业,主要从事功能高分子材料的理论与应用研究。
联系人:范力仁,教授。
高岭土/聚丙烯酸钠高吸水性复合材料表面交联改性及吸水动力学研究刘 双 范力仁*曾 鸣 栗海峰 罗文君 闫春泽(教育部纳米矿物材料及应用工程研究中心(中国地质大学),武汉430074)摘 要 以乙二醇二缩水甘油醚为交联剂,蒸馏水和丙酮的混合溶液为溶剂,用水溶液聚合法对高吸水性复合材料进行了表面交联反应。
结果表明,当交联剂用量为0 5%(相对于表面交联前吸水材料的质量),相比(水与丙酮的体积比)为0 15时材料的性能最好,吸水倍率达406g /g ,前130min 吸水材料的平均吸水速率达0 280g/g min -1,水的溶剂化作用引起的高分子链段松弛的速率决定了水凝胶的吸水速率。
关键词 高吸水复合材料,表面交联,吸水性能,溶胀动力学Surface modification and swelling dynamics of kaolin/sodiumpolyacrylate super absorbentLiu Shuang Fan Liren Zeng M ing Li H aifeng Luo Wenjun Yan Chunze (Eng ineering Research Center of Nano -Geomaterials o f Ministry of Education (ChinaUniversity of Geo sciences),Wuhan 430074)Abstract T he study was conducted with super -abso rbent s surface cro ss-linking r eact ion,et hy lene g ly co l dig lyc-i dy l ether used as cro ss -linker,and dist illed water and acetone used as the mix tur e solvent.T he results show ed when the content of cro ss -linker w as 0 5%of the quality o f co mpo site super -abso rbent and the volume r atio(water and aceto ne)w as 0 15,the distilled w ater abso rptio n perfo rmance of composit e w as the best value 406g /g ,and the av erag e max imum water absorptio n rate was 0 280g /g min -1.T he phenomena co uld be ex plained that the rate of relaxat ion o f po lymer chain due to solvent effect o f wat er deter mined the r ate o f wat er abso rptio n r ate of hydro gels.Key words hig h water -abso rptive mater ial,surface modificatio n,swelling propert y,sw elling dynamics在合成系高吸水性树脂中,聚丙烯酸系树脂是目前用量最大、最有前途的高吸水性树脂之一。
探讨聚丙烯酸钠高吸水性树脂的研究进展
探讨聚丙烯酸钠高吸水性树脂的研究进展摘要:作为吸水性能较为优异的新型材料,聚丙烯酸类高吸水性树脂在近几年来被广泛的应用于多个领域中,并且取得了良好的应用效果,尤其是在卫生、农业、医药等领域更是深受欢迎。
为了进一步优化聚丙烯酸类高吸水性树脂的性能,国内外的学者一直在进行相关方面的改性研究。
本文在论述聚丙烯酸类高吸水性树脂的合成工艺与吸水机理的基础上,针对提高其凝胶强度、耐盐性、吸水性、生物降解性、抗菌性、树脂稳定性等方面进行深入研究。
关键词:高吸水性树脂;聚丙烯酸;改性聚丙烯酸类高吸水性树脂是一种新型功能高分子材料,具有极佳的吸水与抗压保水性能,这是因为它主要由羟基、羧基等亲水基团构成,并且内部结构成交联网状态,在水合作用下,它能够快速吸收超过自身质量几百甚至上千倍的水,并且能够将这种状态良好保持不受加压条件的影响。
而这种特质也使其在农业、医学、园林和生理卫生用品等领域得到了普遍的应用。
而为了进一步提高聚丙烯酸类高吸水性树脂的应用性能,国内外研究人员针对其耐盐性差、吸水量少、吸水速率慢、凝胶强度低等问题展开了深入研究,并且已经取得了良好的研究进展,总结出相对科学的改善策略,进一步提高了聚丙烯酸类高吸水性树脂的应用价值。
一、合成工艺与吸水机理常见的高吸水性树脂制备方法主要包括溶液聚合、乳液聚合、反相悬浮聚合、辐射聚合等,其中,最为常见的为溶液聚合,其主要优势在于工艺简单、操作便捷,而所存在的主要问题在于聚合中后期散热困难,导致材料分子量偏低且体系黏度高;反相悬浮聚合有效的改善了溶液聚合的缺点,同时具有聚合速率高、条件温和、副反应低等优势,但其主要问题在于溶剂不易回收;辐射聚合的主要优势在于聚合速率快、聚合效果均匀且污染低,但其研究时间较短,相关工艺尚不成熟,仍处于实验室研究阶段,并未广泛的投入到工业生产中。
聚丙烯酸钠高吸水性树脂的吸水机理为其中包含大量亲水基团,在适当交联度的作用下,内部形成三维网络结构,利用网络结构内外离子浓度的差异形成渗透压,在渗透压的作用下外界的水分子会涌入树脂内部。
高岭土改性聚丙烯酸钠型高吸水性树脂对砂浆性能的影响
高岭土改性聚丙烯酸钠型高吸水性树脂对砂浆性能的影响毕雨田;赖俊英
【期刊名称】《新型建筑材料》
【年(卷),期】2024(51)3
【摘要】通过反向悬浮聚合法将无机组分高岭土与有机组分聚丙烯酸钠型高吸水性树脂接枝聚合,分析其粒径分布和吸水倍率,确定较为合适的高岭土添加量。
试验探究了不同高岭土含量的改性高吸水性树脂以及不同掺量的高岭土改性高吸水性树脂,对砂浆收缩及抗折强度、抗压强度的影响。
结果表明,添加含有高岭土的高吸水性树脂有效降低砂浆的干燥收缩,但是高吸水性树脂的添加普遍降低砂浆的抗折、抗压强度,高岭土改性高吸水性树脂在砂浆中的合适掺量为0.2%。
【总页数】4页(P33-36)
【作者】毕雨田;赖俊英
【作者单位】安庆职业技术学院;浙江大学建筑工程学院;合肥工业大学土木与水利工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TU528.042
【相关文献】
1.聚丙烯酸钠高吸水性树脂的插层改性与吸水性能
2.聚丙烯酸钠/高岭土复合高吸水性树脂的制备及性能研究
3.壳聚糖接枝聚丙烯酸钠/高岭土复合树脂的吸水性能
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5.高岭土-聚丙烯酸钠高吸水性复合树脂的合成及性能研究
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浅谈保水剂聚丙烯酸钠树脂的性能
浅谈保水剂聚丙烯酸钠树脂的性能曲东芳 聊城市环境监测中心摘 要:高吸水性树脂,又叫保水剂,自20世纪70年代在美国问世后,到目前虽然仅有二十年的发展历史,但由于它具有独特的高吸水性和保水性,在工农业、日常生活、医疗卫生等各个领域都有广泛的用途,因此在国内外也得到了广泛研究发展。
关键词:高吸水性树脂聚丙烯酸钠合成一、前言高吸水性树脂是一种高分子量的、交联的、柔性的分子链高聚物,它的制作是以丙烯酸为主要原料,丙烯酸在配制釜中先用氢氧化钠溶液中和。
配制好的溶液加入聚合模,再加入交联剂及其他助剂,通氨气,加入引发剂,搅拌均匀后,静置聚合。
聚合得到凝聚聚合体切割、烘干、粉碎过筛,得到粉末状高吸水性树脂,通过外加交联剂使含强亲水性基团的单体经过适度交联反应,得到不溶不熔的低交联度且具有高吸水性能的聚丙烯酸钠(PNaAA)树脂[1]。
二、常见的合成高吸水树脂方法高吸水性树脂的合成主要是通过自由基聚合,其合成方法可分为本体聚合、乳液聚合、溶液聚合和反相悬浮聚合等四种。
(一)本体聚合本体聚合指在引发剂、光、热或高能射线辐照的作用下,只有单体存在的聚合反应。
大多数采用液相本体聚合。
本体聚合的优点是产物纯度高,可直接加工成型或挤出造粒,无需产物与介质分离及介质回收等后处理工艺操作,所用设备相对简单。
但是,本体聚合速度快,反应过程中释放出大量聚合反应热,约为55~95kJ/mol,必须及时排除。
否则,会使聚合反应失去控制,轻则影响产物的性能及使用,重则会引起冲料及暴聚,造成牛产事故。
因此,本体聚合在工业规模上的使用较少。
(二)溶液聚合溶液聚合指将单体及引发剂等物料溶解在适当溶剂中进行的聚合反应。
与本体聚合相比,由于溶剂的稀释作用,所以聚合体系粘度较低,物料混合与传热较易,不易出现凝胶反应,反应温度易于控制。
但由于单体浓度低,聚合物分子量较低,溶剂占用容器空间,使设备的利用率及生产能力较低。
这一方法在丙烯酸类聚合物助剂的生产中应用较多。
聚丙烯酸钠超强吸水树脂综合应用性能研究
科研开发化工科技,2005,13(5):17~22SCIENCE &T ECHNO LOGY IN CHEM ICA L I NDU ST RY收稿日期:2005-05-20作者简介:杨晓丽(1978-),女,新疆大学硕士研究生,主要从事功能高分子材料的研究。
**通讯联系人。
*基金项目:新疆大学自然科学基金资助项目。
聚丙烯酸钠超强吸水树脂综合应用性能研究*杨晓丽,马俊红,买苏尔,司马义#努尔拉**(新疆大学化学化工学院,新疆乌鲁木齐830046)摘 要:水溶液聚合法合成了由山梨醇交联的聚丙烯酸钠超强吸水树脂,对所得产品进行了IR ,T G 表征。
研究了该树脂的溶胀率,溶胀动力学扩散模型,耐酸碱性、耐热、耐寒及耐光等性能。
分析了该树脂的溶胶、凝胶质量分数,羧酸根()COOH)的摩尔分数。
测试了不同温度下的溶胀率、保水性能。
利用热重法对该树脂的热分解动力学过程进行研究,并计算了热分解动力学参数:活化能E a,指前因子A ,反应熵S *,反应自由能G ,反应焓H 。
实验结果表明该树脂具有较好的综合应用性能。
关键词:超强吸水剂;山梨醇;应用性能;热分解;溶胀动力学中图分类号:T Q 325 文献标识码:A 文章编号:1008-0511(2005)05-0017-06高吸水性树脂是近年来得到迅速发展的一类新型的功能性高分子材料,由于其能吸收自身质量数百倍至数千倍的水,吸水后即使加压也不易失水,因而在国内外已广泛应用于农林园艺、医疗与卫生、建材、食品等领域。
聚丙烯酸类超强吸水树脂属于合成的高吸水性树脂,由于其性能稳定、品质优良、原料来源广泛,因此近年来倍受关注[1~5]。
从应用出发,目前吸水性聚合物大致可分为高吸水性树脂,水性增稠剂和pH 敏感型药物缓释剂等三大类功能材料。
尽管用途不同,对它们性能的具体要求也不同,但吸水能力都是它们的主要性能指标。
探索影响吸水性聚合物的吸水能力、吸水速率以及其它性能的影响因素是研究和开发其用途的关键性问题[6]。
聚丙烯酸类高吸水树脂合成改性研究的进展
聚丙烯酸类高吸水树脂合成改性研究的进展文章主要介绍聚丙烯酸类吸水树脂在合成改性方面的研究进展,包括耐盐性、吸水速度、抗菌性、生物降解性几个方面。
希望通过文章的分析,能够进行相关工作的发展。
标签:丙烯酸;吸水树脂;改性1 概述聚丙烯酸类吸水树脂具有吸水量大、吸水速率快、价格便宜等优点,但是在实际使用过程中也存在着诸多缺点,如耐盐性差、吸水后的凝胶强度不足,为弥补上述不足,同时进一步扩大聚丙烯酸类吸水树脂的应用领域,聚丙烯酸类吸水树脂的合成改性仍然是当下的研究热点。
2 聚丙烯酸类吸水树脂合成改性研究进展2.1 耐鹽性由于聚丙烯酸类吸水树脂中羧酸根阴离子基团对电解质十分敏感,其在吸收盐水时的吸收能力远低于吸收蒸馏水的能力,因此,耐盐改性一直是聚丙烯酸类吸水树脂的研究重点,可从以下几个方面考虑:引入非离子基团、与无机物复合、改变交联结构(例如引入多重交联结构、制备互穿网络结构等)、引入疏水长链单体等。
王乐明等[1]以丙烯酸、丙烯酰胺、含有聚氧乙烯链段的大分子单体(甲氧基聚氧乙烯单甲基丙烯酸酯)为原料,十八烷基磷酸单酯为悬浮稳定剂,环己烷为分散介质,经反相悬浮聚合合成了超强吸水树脂,结果显示吸水量达到930mL/g、吸生理盐水94mL/g,耐盐性和吸水性均得到提高。
而Ming Zhong等[2]则在不添加任何有机化学交联剂的前提下合成出聚丙烯酸钠超强吸水树脂,其网络结构是通过聚合物链内、聚合物链间的氢键以及乙烯基杂化二氧化硅纳米粒子提交共价交联位点来实现的,并且交联结构中还存在可逆的物料交联,结果显示吸水树脂的机械性能好、吸水量达到2300g/g、吸盐水量达到220g/g。
2.2 吸水速度早期,研究者主要通过增大吸水树脂的比表面积(例如将吸水树脂制成纤维状、制备粒径更小的树脂球等)从而增大吸水树脂与水的接触面来提高吸水速度,而后慢慢发展为在吸水树脂表面交联亲水性基团,近来则是发现在制备吸水树脂的同时进行发泡可得到具有更为蓬松孔洞结构的三维网络,但该方法有一个缺陷,容易导致吸水树脂的强度下降,采用此方法改性时需平衡吸水速度和机械强度之间的关系。
高吸水性树脂的吸水性实验改进
大家惊奇地发现 ,加入衬垫 的
烧杯 中 , 搅拌 后 2  ̄ 3 m i n , 衬垫 中的
节《 功 能高 分 子材 料 》 介 绍高 吸水
性树脂部分 。教 材把此实验设计为 “ 科 学 探究 ” , 作 为实 验 教学 , 特 别
白色颗粒物体积 明显膨胀 ,吸水后 变成了 白色凝胶状物 质,倒转 烧杯
明白了实验的单一变量原则 , 就本实验而 言, 即除 了材料种 类这一 变量外 , 其他 条 件如水 的量 、 材料 的多少都相 同。大 家普
酸钠进 行比较。 教材设计这个实验的目的是说明高吸 有限 , 这样烦琐 的实验根本不适合在课堂
上分 组进 行 。
水I 生 l 树脂聚丙烯酸钠的吸水性很强 ,远远
高于普通的吸水材料 ,如脱脂棉 、餐巾纸
鉴于 以上原因 ,为了提 高教 学效 率 ,
强了学生探究意识的培养 , 比教材上 实验
更不要说倾倒 出多余的水分 。 而脱脂棉和 ( 只使 用 了烧杯 、 玻 璃棒 ) , 对照材 料 多了 余水分 时,如果用玻璃棒稍 稍挤压材 料 , 的质量和计算吸水率这两步 , 使原本枯燥
实验反思 : 改进后 的实验 对吸 引学生注 意 力和 提高学生学 习兴趣有较大的帮助。 从 而增
提示 , 对照教材 将水倒在 了“ 尿不 湿 ” 上,
促进学生对 高吸水性材料 强吸水性 的直 效果好。 但有几组 的同学没有认真 听实验 改进设计思路 :
等。 基于这样的实验 目的, 教材设计 了一个 接感知 , 让感性更强 , 特进行改进 。 定量实验。选取的材料为“ 尿不湿” 中间衬
凝胶物不会掉下来 。而其他烧杯 中
是 对 于学 生 分 组 实验 而言 比较 合
聚丙烯酸钠高吸水性树脂对砂浆性能影响研究
轻集料是多孔材料中最为常见的一种,也可以称之为多孔陶粒,一般由无机质材料经高温煅烧而成。作为最早应用的内养护材料之一,轻集料的作用主要有降低自收缩,并提高内部湿度等。但同时也存在吸水能力较低、密度小、脆性孔偏多、吸水能力偏低等缺点。由于轻集料密度较小,在混凝土拌合物中会上浮,从而影响混凝土的流动性以及强度[4]。
In this paper, the performance of cement mortar with SAP is studied in detail. Firstly, through the performance test of SAP, it can be concluded that the higher the kaolin content, the stronger the water absorption performance of SAP, but the lower the final equilibrium point of water absorption, and the slower the rate of water absorption and loss. Secondly, under the fixed particle size, through the combination of multi-content and different kaolin content, the factors affecting the performance of cement mortar were comprehensively analyzed and discussed. The drying shrinkage test results show that the different dosage of SAP and kaolin has obvious influence on the drying shrinkage of concrete. Under the same conditions, the influence of kaolin content on drying shrinkage is more significant. The results of mechanical properties test show that the type and dosage of SAP will affect the free water content and the number of holes in the mortar, and then affect the mechanical properties of the mortar. The more kaolin content and the larger the dosage of SAP, the greater the impact on the mechanical properties. The disadvantageous effect of SAP on the mechanical properties of mortar is mainly reflected in the early hydration stage. At the same time, it is concluded that SAP has more adverse effects on the early flexural strength than on the early compressive strength.
聚丙烯酸类高吸水性树脂的研究进展
第4期收稿日期:2018-10-07基金项目:徐州市科技计划项目(KC18010)徐州工程学院大学生创新创业训练计划项目(XCX2018151)作者简介:吴鹏(1998—),江苏镇江人,在校本科生,主要从事吸水性树脂改性研究;通信作者:王士凡,E -mail :shifanwang @xzit.edu.cn 。
聚丙烯酸类高吸水性树脂的研究进展吴鹏,江丽娟,徐颖,何杰,王士凡*(徐州工程学院化学化工学院,江苏徐州221018)摘要:近年来,聚丙烯酸类高吸水性树脂由于优异的吸水性能,已被广泛应用于卫生、农业、医药等领域。
国内外研究者以提高树脂的吸水性、耐盐性、抗菌性、凝胶强度等性能为目标,开始着手研究制备和改性的新方法。
本文就吸水性、耐盐性、凝胶强度、生物降解性、抗菌性五个方面,系统综述了聚丙烯酸类高吸水性树脂的改性研究进展。
关键词:高吸水性树脂;聚丙烯酸;改性中图分类号:TQ325文献标识码:A 文章编号:1008-021X (2019)04-0053-02Research Progress on Super Absorbent Resin Based on Polyacrylic AcidWu Peng ,Jiang Lijuan ,Xu Ying ,He Jie ,Wang Shifan *(School of Chemistry and Chemical Engineering ,Xuzhou University of Technology ,Xuzhou 221018,China )Abstract :In recent years ,Polyacrylic superabsorbent resins have been widely used in health ,agriculture ,medicine and other fields due to their excellent water absorption performance.Researchers at home and abroad have begun to study new methods for preparation and modification to improve the properties of resin ,such as water absorption ,salt tolerance ,antibacterial property and gel strength.In this paper ,the research progress of polyacrylic superabsorbent resin is reviewed in five aspects :water absorption ,salt tolerance ,gel strength ,biodegradability and antibacterial property.Key words :super absorbent resin ;polyacrylic acid ;modification 聚丙烯酸类高吸水性树脂是一种含有羟基、羧基等亲水基团和交联网状结构的新型功能高分子材料,可以通过水合作用快速吸收和保持自身质量几百倍甚至上千倍的液态水,且在常温下具有较好的保水性能,即使在加压条件下也不易失水。
高吸水树脂聚丙烯酸钠性能影响因素的探讨
总第 142 期 2006 年第 4 期
安徽化工
23
高吸水树脂聚丙烯酸钠性能影响因素的探讨 *
张明芳, 范力仁, 徐志良, 沈上越 ( 中国地质大学材料科学与化学工程学院, 湖北 武汉 430074)
摘要: 采用水溶液聚合法, 以丙烯酸为单体, N, N '—亚甲基双丙烯酰胺为交联剂, 过硫酸钾为引发剂, 制备了聚丙烯酸钠高吸水树脂。研 究了合成过程中加入几种添加剂, 以及产品制成后几种不同浓度、不同盐溶液对其吸液倍率的影响。讨论了交联剂使用效率、产品粒径 及高价金属离子对产品综合性能的影响。 关键词: 高吸水树脂; 丙烯酸; 添加剂; 性能 中图分类号: O632.51 文献标识码: A 文章编号: 1008- 553X( 2006) 04- 0023- 03
收稿日期: 2006- 02- 06 * 国家 863 计划资助项目( 编号 2002AA2Z4171, 2005AA2Z4031) 作者简介: 张明芳( 1984- ) , 女, 目前在中国地质大学材料与化学工程学院材料化学专业本科在读。通讯联系人: 范力仁, 027- 61063810, flr550117@126.com。
2.3 离子强度对高吸水性树脂吸液倍率的影响 实验研究了以蒸馏水为溶剂的高吸水性树脂在四
种 不 同 离 子 强 度 溶 液 ( 分 别 含 NaCl、CaCl2、AlCl3、
聚丙烯酸钠高吸水性树脂的制备与吸水率的影响因素
收稿日期 :2009-03-28高吸水性树脂是一种具有三维空间网络结构的强亲水的功能性高分子材料。
由于其能吸收自身质量数百倍甚至数千倍的水, 吸水后即使加压也不易失水, 因而在国内外已广泛应用于农林园艺、医疗卫生、食品和建材等领域。
目前, 高吸水性树脂主要有两大类, 其一是淀粉或纤维素与乙烯基单体的接枝共聚物, 其二是合成树脂。
聚丙烯酸钠属于合成的高吸水性树脂, 由于其性能稳定、品质好、原料来源广泛而倍受关注 [1~5]。
探索影响吸水性树脂的吸水能力和保水能力的因素是研究和开发其用途的关键问题。
有人采用反相微乳液法合成高分子聚丙烯酸钠 [6~8], 这种方法需要大量的表面活性剂和助剂, 使生产成本太高,这些助剂可能对人体造成危害, 故不能在巴布剂中使用。
Doo-Won Lim 等 [9]采用乳液聚合法制备了丙烯酸与聚乙烯醇硫酸钠互穿网络结构的高吸水性树脂 , 这种树脂有很强的吸收生理盐水的能力。
由于水溶液法不使用助剂, 避免了助剂带来的危害, 并节省成本, 故本研究采用水溶液聚合法合成聚丙烯酸钠, 加入少部分丙烯酰胺 (AM以增强凝胶强度 [10], 并加入少量双丙酮丙烯酰胺 (DAAM, 以便和己二酸二酰 (ADH肼发生交联反应而固化。
合成产品作为巴布剂的成分之一。
本实验先中和后聚合, 是为了避免中和所释放出的热量使聚合反应太剧烈。
1实验部分1.1原料丙烯酸 (AA, AR , 天津市科密欧化学试剂开发中心; NaOH , AR , 成都市联合化工试剂研究所; 双丙酮丙烯酰胺 (DAAM , 工业级, 协和发酵工业株式会社; 丙三醇 (PT , CP , 杭州化学试剂有限公司; 聚乙烯基吡咯烷酮 (PVP, 药用级, 上海其福青材料科技有限公司; 过硫酸钾 (KPS , AR , 上海振欣试剂厂; N, N-亚甲基丙烯酰胺 (MBA, AR , 上海邦成化工有限公司。
1.2合成称取 15g 的氢氧化钠, 溶于 70g 蒸馏水配成溶液。
聚丙烯酸钠高吸水性树脂的性能改善
聚丙烯酸钠高吸水性树脂的性能改善
周斌
【期刊名称】《化工生产与技术》
【年(卷),期】2003(010)002
【摘要】采用水溶液聚合法合成了聚丙烯酸钠高吸水性树脂,并通过改变聚合过程中的添加剂和进行吸水性树脂的表面交联反应处理,对产品性能进行了研究.结果表明在聚合过程中添加适当的添加剂和对产品进行表面交联反应处理,能显著地改善产品性能.
【总页数】2页(P12-13)
【作者】周斌
【作者单位】广东湛化企业集团公司技术开发部,广东湛江,524012
【正文语种】中文
【中图分类】TQ32
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聚丙烯酸钠类吸水树脂表面性能的改进杨海燕(广州市轻工研究所食品室,邮编510075)摘要 采用含铝盐5%、多元醇25%以及M BAA01015%的水溶液对聚丙烯酸钠类吸水树脂粉末进行表层交联处理,所得的产物在吸水吸尿后易分散而不结团,其吸尿速率可快达15s。
并且,上述产物无粉尘,不易吸潮,便于在卫生用品生产中使用。
关键词 吸水树脂,表层交联 聚丙烯酸钠类吸水树脂是一种新型的功能性高分子材料。
由于其卓越的吸水性与保水性,多年来已被成功地添加到各种纸及纤维中用以制造性能优异的卫生用品,如婴儿纸尿片、妇女卫生巾等。
生产吸水树脂的方法很多,其中以水溶液聚合法较为方便快捷。
不过,这样制成的吸水树脂经机械粉碎后会产生许多飞粉、造成颗粒大小不均,而这些表面积巨大的飞粉易于吸潮而使树脂结块;当用这种树脂制备吸水制品时,大颗粒树脂周围会覆上一层由小颗粒树脂吸水后连成的薄膜,造成水分很难向里进一步渗透,以致产生“面疙瘩”现象,吸水倍率、吸水速率大大降低,影响了吸水树脂的实际吸水性能[1]。
可是国内的厂家及研究单位通常较强调其产品的吸水倍率指标,但对吸尿速率、吸尿倍率、吸尿后的胶强度等甚少提及。
通常,国产的此类树脂都有一些较为严重的缺点,如使用时粉尘大、易吸潮结块、流动性差,而在添加过程中容易堵塞加料漏斗、胶强度低、吸水时易结团进而影响吸收效率并使吸水速度缓慢,等等。
所有这一切均妨碍了吸水树脂的进一步推广使用。
我们在中试生产中,为了减少吸水树脂飞粉的不良影响,对粉碎后的吸水树脂成品增加了表面层交联并造粒的后处理工序,将残留有羧基基团的树脂粉末的表层与交联剂进行第二次交联。
在所用的后处理液中,含有多元醇、非离子型交联剂、铝盐、水等。
其中,水用来溶解铝盐兼分散多元醇以节约醇的用量,并促使有效成分更容易渗透到树脂颗粒内部表层附近。
多元醇具有双重作用,它既是无臭无毒的良好亲水溶剂,使树脂在处理过程中不致过度膨胀,促进处理液在树脂表面均匀分散,又具有交联作用。
采用可使产品吸水速度更快的、保水力好的非离子型交联剂M BAA,及可使产品胶强度增强的离子型交联剂铝盐相结合的交联剂配伍方式,使处理后的产品的吸水率不致于大幅降低[2~4]。
将处理物最后进行80~120℃高温反应后,可得到吸水速率快、分散性极好的成品。
根据探索试验及中试生产结果,本项对吸水树脂成品进行表层交联处理以改进其各项表面性能的、简易可行的生产工艺所制得的产品,经多个厂家试用,获得广泛好评。
1 实验111 材料与设备丙烯酸,氢氧化钠,引发剂,铝盐,多元醇,均为国产化学纯原料;M BAA,德国M erck公司;人造尿,按美国农务研究所的标准人造尿配制;冷热夹套带搅拌反应釜;循环热风烘炉;带喷雾装置的卧式混合机。
112 实验方法11211 制成基础原料——吸水树脂用20%~50%的氢氧化钠将丙烯酸中和至约50%~80%中和度后,加入引发剂,进行水溶液聚合反应,所得的聚合物经干燥、破碎即得一般的吸水树脂。
11212 筛分用80目筛进行筛分,80目以上的粗粉即吸水树脂 ;80目以下的细粉(约占10%~20%),为吸水树脂 。
11213 对吸水树脂 进行表层交联处理预先配制好含铝盐1%~15%、多元醇20%~60%及M BAA01005%~015%的水溶液以充当处理液。
然后在装有10份(重量分数)吸水树脂 的卧・72・第3期杨海燕:聚丙烯酸钠类吸水树脂表面性能的改进式混合机中,在搅拌下喷入上述处理液4~5份,继续搅拌10m in后,将已混合均匀的膨胀而松散的吸水树脂用80~120℃循环热风干燥2~5h,所得的产物经磨碎即得吸水树脂 。
11214 混合将吸水树脂 与吸水树脂 按7∶3重量比混合,即得理想的产品——吸水树脂 。
11215 产品指标的检测方法吸水倍率和吸尿倍率:向500m l的烧杯中注入500m l去离子水,然后加入110g吸水树脂,略加搅拌并静置20m in,过200目标准筛后,用天平称量吸收后的吸水树脂胶粒的重量,测得的重量值减去1即为吸水倍率。
至于吸尿倍率的测定,只需将初始操作改为向100m l的烧杯中注入100m l人造尿,其余步骤类似。
吸尿速率(s):向100m l的烧杯中注入20m l人造尿,迅速撒入110g吸水树脂,略加摇晃并同时开始计时,直到烧杯中没有可流动的液体为止。
测得的时间即为吸尿速度(s)。
吸尿后胶强度:用手指按压经过吸尿速率测定后的吸水树脂胶粒,比较不同试样的硬度。
处理时颗粒分散性:在11213步骤中,观察搅拌过程中吸水树脂粉末是否结团、是否均匀分散。
吸水时颗粒分散性:在测定吸水速率时,同时观察吸水树脂加入水中后是否结团、是否易分散。
保水力(%):将测定完吸水倍率后的吸水树脂胶粒留在200目标准筛上静置40m in后重称其重量,计算所得值减去1后对该试样的吸水倍率的百分比(%)。
2 结果与讨论211 处理液中铝盐的添加量对吸水树脂 质量的影响尽管铝盐的种类很多,但以硫酸铝钾、硫酸铝及氯化铝等相对较稳定并且价廉易得,其一的结果如表1。
根据表1结果,每100份吸水树脂 添加含铝盐5%的处理液时效果较好,因为添加量太少则吸尿速率及胶强度均不理想,而添加过多虽然对产品的胶强度有所改善,但产品的吸尿倍率剧烈下降,最终导致吸尿速率降低,失去了其实用价值。
表1 处理液中铝盐的添加量对吸水树脂 质量的影响铝盐含量3%吸尿倍率吸尿速率 s吸尿后胶强度33处理时颗粒分散性33 35520+-55015+++84013+++++102518+++++ 3铝盐含量的百分比指相对于处理液总质量的百分比;33“+”号表示较佳,“-”号表示较差。
212性能的影响在众多的多元醇中选用无毒粘度低、并且分散性好的山梨醇作实验,其一的结果如表表2 处理液中多元醇的添加量对吸水树脂加工性能的影响多元醇含量3 %处理时颗粒分散性33吸水时颗粒分散性33吸尿速率33 s 0--12015--6020++3025++++1530++++++13 3多元醇量的百分比指相对于处理液总质量的百分比;33“+”号表示较佳,“-”号表示较差。
可见,多元醇的添加对吸水树脂的分散性有极大的帮助,且随着添加量的增加,处理液在树脂中的分散性越来越好,树脂就越容易被搅拌均匀,即其加工性能越好。
不过,添加量太大会导致成本上升,而吸尿速率反而有所下降。
25%的添加量是比较合适的。
213 处理液中水的使用量对树脂加工性能的影响见表3。
表3 处理液中水的使用量对树脂加工性能的影响含水量3 %处理时颗粒分散性3350660+70+80-90- 3水量的百分比指相对于处理液总质量的百分比;33“+”号表示较佳,“-”号表示较差。
・82・精细化工 F I N E CH E M I CAL S1997年 总第14卷 水的添加是为了使处理液中的有效成分能在树脂中更为均匀、广泛地分散,使树脂能在整个分散过程中充分造粒。
当处理液中含水量过少时,尽管搅拌效果较好,但多元醇的相对使用成本增多,且处理后造成的粒子太小;当处理液中含水量过多时,处理过程中部分树脂会因充分迅速吸水而导致膨胀结成大团,并且这些团粒内部包埋大量尚未润湿的树脂粉末,使搅拌难以进行,另外,干燥时间亦要延长。
所以,选用40%的含水量较好。
214 处理液中M BAA 的添加量对树脂产品性能的影响见表4。
表4 处理液中M BAA 的添加量对树脂产品性能的影响M BAA 含量3%吸尿倍率吸尿速率 s 吸水倍率保水力%0100557202506601010541722082010155015200880102047161809001025431615092 3M BAA 添加量的百分比指相对于处理液总质量的百分比。
由表4可见,处理液中一定的M BAA 添加量是有益的。
当添加量过大时,虽然保水力较好,但各项吸收指标均有所下降,并且无谓地增加了成本;当添加量过小时,产品的保水力较差,达不到使用要求。
若选用01015%的添加量,则产品各方面的性能均较理想。
3 结论用含铝盐5%、多元醇25%及M BAA 01015%的水溶液对细于80目的吸水树脂粉末进行表层交联处理,其产物与粗于80目的吸水树脂颗粒混合后,得到较理想的产品。
从表观看,成品颗粒分布均匀,无粉尘,不易吸潮,便于实际生产中添加。
当用于吸水或吸尿时,树脂颗粒极易分散,绝不结团,特别是吸尿倍率大大提高,并且总体吸尿倍率基本不受影响。
参 考 文 献[1] 邹新禧,超强吸水剂,278~384,化学工业出版社(1991)[2] CN 85105605A [3] EP 0233067[4] 大森英三,功能性丙烯酸树脂,94~96,化学工业出版社(1993)(1996208228收稿)【作者简介】杨海燕,女,1968年生。
1990年7月毕业于华南理工大学,工学士,工程师。
现在从事食品添加剂和精细化学品的研究开发工作,主要研制并负责中试生产的高分子吸水树脂的质量达到国内同行业的先进水平。
Surface Properties I m provem en ts on W a ter Absorben t Resi nof Sod iu m Polyacryla te Ser iesYang haiyan(F ood S cience &T echnology D ep art m ent ,Guang z hou L ig h t Ind ustry R esearch Institu te ,P ostcod e 510075)Abstract :A su rface cro sslinked w ater 2ab so rben t resin is ob tained by treating pow dery sodium po lyacrylate w ith a w ater so lu ti on con tain ing 5%of alum inum salt ,25%of po lyhydric alcoho l and 0.015%of M BAA by w eigh t .T he resin develop s no undisso lved lum p s of flou r w hen ab so rb ing and has a h igh sp eed of w ater and u rine ab so rp ti on .Its u rine ab so rp ti on speed reaches as h igh as 15s 1Fu rther m o re ,it is easily u sed in the san itary supp lies p roducti on becau se it generates no airbo rne du st and also has low m o istu re ab so rbency .Keywords :w ater 2ab so rben t resin ,su rface cro ss link ing新型高效水煤浆分散剂问世一种以造纸废液为主要原料而制备出的木质素磺酸钠再配以聚氧乙烯醚类表面活性剂而复合成的水煤浆分散剂,目前由葫芦岛市锦化化工(集团)有限责任公司研究所研制成功。