溶液法制备聚丙烯酸钠高吸水树脂及其影响因素分析
高吸水性聚丙烯酸钠树脂的合成及性能研究
关 键 词 : 吸 水 树 脂 ; 相 悬 浮 聚 合 ; 丙 烯 酸钠 高 反 聚
中图分类号 : TQ3 5 7 2 . 文献标识码 : A
高 吸 水 性 树 脂 是 一 种 具 有 三 维 空 间 网络 结 构 的 强 亲 水 性 高 分 子 化 合 物 . 近 年 来 国 内 外 广 泛 开 是 发 研 究 的勒 型 功 能 材 料 之 一 。它 具 有 吸 收 自身 质 量几 百 倍 甚 至 几 千 倍 水 的 能 力 , 吸 水 速 率 快 , 水 且 保
高 吸 水 性 聚 丙 烯 酸 钠 树 脂 的 合 成 及 性 能 研 究
杨 秀 芳 王 云 芳 , 芳 玲 , 程
( . 西 科 技 大 学 化 学 化 工 学 院 , 西 咸 阳 7 0 1 2 成 阳 师 范 学 院 化 学 系 , 西 成 阳 7 2 0 ) 1陕 陕 1 8 ;. 2 陕 1 0 0
仪器 : 动搅拌器 ; 气瓶 。 电 氮
1 3 高吸 水 性 树 脂 的 合 成 .
1 3 1 淀 粉 糊 化 ..
按 淀 ; 与 水 的 质 量 比为 1:5 5取 样 , 7 l ! ; j . 在 0C糊 化 3 mi 0 n。
1 3 2 中和 丙 烯 酸 .. 在 冰 水 浴 的 保 护 下 , 2 ( 量 分 数 ) f 溶 液 中和 定 量 的 丙烯 酸 至 预 定 的 中和 度 。 用 5 质 Na) H
聚合物 沉降 , 却后 出料 、 滤 、 涤 , 出后于 15 冷 过 洗 取 0 C干 燥 3 h即得 产 品 。
2 性 能 测 定
・ 收 稿 日期 : 0 2 0 — 2 20 — 4 2
高吸水性树脂的制备及交联剂对树脂吸水性能的影响
・研究报告・高吸水性树脂的制备及交联剂对树脂吸水性能的影响Ξ蒋笃孝1) 宗龄瑛2) 罗新祥1)(1)暨南大学化学系 广州510632, 2)广州师院化学系 广州 510400)[摘 要] 用反相悬浮聚合和滴加单体的方法制备以聚乙二醇双丙烯酸酯交联的聚丙烯酸钠高吸水性树脂。
详细探讨了温度、引发剂和单体浓度、油水比等最佳反应条件。
交联剂链长对树脂吸水率及吸水速率影响较大。
当聚乙二醇分子量为600时,树脂的吸水率最大,吸去离子水达1150g/g,吸生理盐水(019NaCl)125g/g,吸水速率较为理想。
[关键词] 高吸水性树脂;聚乙二醇双丙烯酸酯交联剂链长的影响;反相悬浮聚合Preparation of High Water-Absorbent and Study of the Influenceof Crosslinking Agent on Water-Absorbency 3Jiang Duxiao,33Song Lingying and 3Luo Xinxiang(3Depart1of Chem1Jinan U niversity,Guangzhou510632, 33Depart.of Chem.Guangzhou Teachers College,Guangzhou510400) Abstract:The water-absorbent(polyacrylate crosslinking with polyethyleneglycol diacrylate)was synthesized by inverse sus2 pension polymerization process and slow dripping addition of monomers to dispersing medium.The influence of such factors as tem2 perature,initiator concentration,monomer concentration,and volume ratio of oil phase to water phase on the absorbency of water -absorbent has been discussed in detail.The chain length of the crosslinking agent had a great effect on the absorbency and absorp2 tion rate of water-absorbent.As the molecular weight of polyethyleneglycol was600,the water-absorbent possessed maximum water-absorbency,absorbing1150times distilled water and125times saline solution(0.9%NaCl).K ey w ords:high wate-rabsorbent;polyethyleneglycol diacrylate;influence of the chain length of crosslinking agent;inverse suspension polymerization1 前 言反相悬浮聚合法是制备高吸水性树脂较先进的方法,具有制备工艺简单,树脂的物理形态和吸水性能较好等优点。
聚丙烯酸钠高吸水树脂合成及尿素控释性研究
( eatet f ni n et c neadE g er g H ri Istt o eh o g, ab 500 Cl ) D pr n o E v om n l i c ni ei , ab tu f cnl y H i 1 9 ,l m r aS e n n n nni e T o r n 0 i m
a d te ef c fc o si k d n i n h fe to r sln e st y,d g e fn u r l a o fs p r bs r n oy ro h e r e o e ta i t n o u e a o be tp lme n t e zi
r la e r t fu e y r g li d s u s d ee s a e o r a i h d o e s ic s e . n
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2卷 第6 3 期
20 年 1 07 2月
哈 尔 滨 商 业 大 学 学 报 (自然科 学版 )
J u n l fHabnUnv ri fC mme c tr l ce cs dt n o r a o r i ies yo o t ref u a i e io ) Na S n E i
tr i 0 1 % ,t e d g e fn u r l ai n o c l cd i 6 % ,a d t e t f e c in i o s . 0 h e r e o e tai t fa r i a i s 0 z o y c n h i o a t s me r o 1 o r . Me n i 0 hus a wh l e,t e s p r b ob n y r g li s d a t x f r u e ee sn , h u e a s r e t h d o e s u e s a mar o r a r l a i g i
溶液法制备聚丙烯酸钠高吸水树脂及其影响因素分析
溶液法制备聚丙烯酸(钠)高吸水树脂及其影响因素分析陈立贵(陕西理工学院材料科学与工程学院,陕西汉中723003)摘要 [目的]探索制备高吸水树脂的最佳工艺条件。
[方法]以过硫酸钾为引发剂,N,N --亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,通过溶液法利用部分中和的丙烯酸聚合成高吸水树脂。
研究引发剂用量、交联剂用量和丙烯酸中和度对合成树脂吸水倍率的影响,确定制备高吸水树脂的最佳工艺条件,并分析了合成高吸水树脂的保水性能。
[结果]丙烯酸中和度对合成树脂吸水倍率的影响较大。
随着丙烯酸中和度和交联剂用量的增加,合成树脂的吸水倍率均呈先增后减的趋势。
制备聚丙烯酸(钠)高吸水树脂的最佳工艺条件为:丙烯酸中和度80%,引发剂用量0.16%,交联剂用量0.06%。
[结论]合成的聚丙烯酸钠高吸水树脂具有较好的保水性能,在蒸馏水中的吸水倍率可达592g/g 。
关键词 丙烯酸;高吸水树脂;溶液法;吸水倍率;保水性能中图分类号 TQ 322.4+4 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2008)12-04813-02Preparatio n o f P olyacrylic Acid (Sodium )High Wa ter -absorbing R esin by So lution Method a nd Its Influencing Fa ctors A na lysis C HEN L -i gui (C ollege of Materi al Science and En gineerin g,Sh aan xi University of Tech nology ,Hanzh on g,S haan xi 723003)Abstract [Objective]The research aimed to expl ore the optim um tech nological conditions of p reparin g high water -abs orbing resi n.[Method]With potassi um persulfate as initiator and m eth ylene -bis -acrylamide as cros slin king agent,some neu tralized acrylic aci d (AA)were used to aggregate i nto hi gh water -absorbi ng resin by sol uti on meth od.The effects of initiator d osage,crosslin ki ng agent dosage and the neu tralization degree of AA onwater abs orbency of the s yn thesized resin were studied to confirm the optimu m tech nological conditions of prepari ng high water -absorbin g resin.And the water holding p erfor -mance of high water -abs orbing resin s yn th esized was an alyzed.[Result]AA neutralizati on degree h ad a greater effect on water absorb en cy of the synthe -sized resin.With the increasing of AA neutralization degree an d crosslin ki ng agent dosage,water absorbency of the synthesized resin both showed the trend of first i ncreasin g and then decreasi ng.The op ti mu m technological conditions of prep aring pol yacrylic acid (sodium)hi gh water -abs orbing resin were as follo ws:AA neutralization degree of 80%,initiator d os age of 0.16%and crossli nkin g agent of 0.06%.[Conclusion]The synthesized polyacrylic acid sodiu m high water -absorbing resin had better water holdi ng performance wi th i ts water ab sorbency i n distilled water could reach 592g/g.Key w ords Acrylic acid;High water -absorbing resin;S olution m ethod;Water absorbency;Water h oldin g performance作者简介 陈立贵(1978-),男,湖北利川人,硕士,讲师,从事可降解高分子材料制备与性能测试、天然高分子改性的研究。
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。
高吸水树脂的制备——高化实验报告
本实验是用部分中和的丙烯酸合成高吸水树脂,以前曾查阅过高吸油树脂的相关文 献,感觉二者的吸水(油)机理相似,然而水性基团由于其特有的电离特性,使得吸水树 脂的机理多了一个新的角度,也比吸油树脂增加了很多可以调控的实验因子。 本实验的操作比较简单,然而我们在实验中也犯了一些小错误,如本组的某位同学, 在投料完成、准备加热聚合前,没有将料搅匀,因而2h后聚合体系分相——只有下部的进 行了聚合,而上部的反应物未能充分接触,没有进行聚合。我在试验中也有一个小错误, 即在洗涤盛装吸水树脂的大烧杯时,用手洗的,虽然最后我用去离子水冲了三次,但肯定 不如用刷子洗更好,最后可能对实验结果造成了一定影响,因为同是交联剂0.05g,其他三 个同学的吸水倍率都在300左右,而我还不到200,这究竟是中和度不同带来的必然差异, 还是由于烧杯壁上的离子未洗干净所致,单凭这一组实验是无法得知的。这使我明白了一 个道理,实验者,尤其是实验初学者,一定不能求快,而且大脑一定要保持清醒,否则在 实验中出了小差错,就可能导致整个实验的失败,或者实验现象的无法解释。
4
高分子化学实验报告
4. 吸水平衡后,树脂不透过纱布滴水即可称重。 5. 盛吸水树脂的烧杯,不能用手洗,否则会沾上电解质和有机杂质,影响吸水效果。 七、 小组数据分析
下表是我们小组的实验数据: 交联剂用量 0.01g 交联剂用量 0.05g 中和度 吸水倍率 中和度 吸水倍率 25% 187 25% 370 50% 512 50% 359 75% 31.7 75% 182 90% 29 90% 313
分别固定交联剂用量为 0.01g 和 0.05g,作出吸水倍率随中和度的变化曲线:
交联剂用量为0.01g
600 500
吸水倍率
400 300 200
课程设计聚丙烯酸高吸水树脂(psa)的制备及其性能研究本科论文
吉林化工学院材料科学与工程学院课程设计聚丙烯酸高吸水树脂(PSA)的制备及其性能研究The preparation of polyacrylic acid of high water absorbing resin (PSA) and its performance study学生学号:1310984203学生姓名:王建龙专业班级:材料科学与工程1302指导教师:刘梦竹起止日期:2016.11.07~2016.11.23吉林化工学院课程设计任务书摘要以丙烯酸及其钠盐为单体,以过硫酸钾为引发剂,N,N'一亚甲基双丙烯酞胺为交联剂,采用不通氮气及不除去丙烯酸中阻聚剂的新工艺,通过水溶液聚合合成了聚丙烯酸钠高吸水树脂。
文章研究了丙烯酸的中和度、引发剂用量及交联剂用量对聚丙烯酸钠高吸水树脂吸水率的影响。
水溶液聚合法合成了聚丙烯酸钠强吸水树脂。
研究了单体浓度、反应温度及交联剂用量、引发剂用量对树脂吸水率的影响。
研究了以丙烯酸和丙烯醚胺为原料,以过硫酸钾作引发剂,N, N一亚甲基双丙烯醚胺为交联剂制备聚丙烯酸/丙烯醚胺高吸湿性树脂的方法和其工艺过程,得到了影响产品吸湿量的主次因素通过单因素分析研究了AA与AM的质量配比、中和度、单体浓度对树脂吸湿倍率的影响。
高吸水性树脂是一类新型的功能性高分子材料。
由于独特的吸水、保水性能,高吸水树脂在医药卫生、农林.园艺、荒漠治理等方面获得了广泛的应用。
吸水倍率、耐盐性、吸水速率及凝胶强度是衡量高吸水性树脂性能的几项重要指标。
研究具有吸水倍率高、耐盐性能好、吸水速率快及凝胶强度高的高吸水性树脂己经成为该领域的主要研究方向。
关键词:丙烯酸;N,N'一亚甲基双丙烯酞胺;高吸湿性树脂;制备工艺;吸湿性能AbstractThe poly sodium acrylate super absorbent polymer was synthesized by graft polymerization through the new technology of no nitrogen and not removing polymerization inhibitor in acrylic acid. In the synthesis process,acrylic acid and its sodium salt were as monomer,potassium persulfate was as initiator and N,N-methylenebisacrylamide as crosslinking agent. The influences of neutralization degree of acrylic acid,content of initiator and crosslinking agent on the water-absorbing capacity were studied,and the opti-mined synthesis conditions on this product was studied through orthogonal experiments. A poly(acrylic acid-acrylamide)resin was systhesized from acrylic acid(AA) and acrylamide(AM),with N, N -methy lenebisacry lamide as crosslinkin agent, potassium persulfate as initiator by means of orthogonal experiment.The factors effecting the moisture absorption property of it have been got. The effects of weight ratio of AA and AM,neutralization degree of acrylic; acid and monomer content to the moisture absorption capability have been studied by single factor analysis.Super Absorbent Polymer (SAP) is a kind of functional polymer of material. Because of its distinctive water-absorbing and water-preserving properties,SAP have been used for water-keeping and water-saving in agriculture, forestry, horticulture,etc. Absorbing performance, anti-salt performance, absorbing rate, absorbing keeping are important indexes for SAP .So researching high anti-salt performance, quick absorbing rate, high absorbing keeping performance have become important direction for scientific workers.Key Words::Acrylic acid;N, N -methylenebisacry lamide;high moisture-absorbing resin;Preparation;moisture absorption property目录摘要 (I)Abstract (II)聚丙烯酸高吸水树脂的制备及其性能研究 (2)第1章绪论 (3)1.1引言 (3)1.2高吸水性树脂的吸水机理 (3)1.3高吸水性树脂的研究进展 (4)1.4高吸水性树脂研究存在的问题 (5)1.5 参考文献 (6)第2章聚丙烯酸高吸水树脂(PSA)的制备及其性能研究实验方案设计 (8)2.1实验目的和任务 (8)2.1.1实验目的 (8)2.1.2实验任务 (8)2.2实验场地及试剂 (8)2.2.1实验场地和环境条件 (8)2.2.2实验试剂 (8)2.2.3实验设备 (8)2.2.4高吸水树脂的制备 (8)2.2.5该吸水树脂的性能测试 (9)2.2.6反应过程 (9)第3章结论 (13)聚丙烯酸高吸水树脂(PSA)的制备及其性能研究The preparation of polyacrylic acid of high water absorbing resin (PSA) and itsperformance study第1章绪论1.1 引言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。
耐高温聚丙烯酸钠吸水树脂的制备与性能
耐高温聚丙烯酸钠吸水树脂的制备与性能
张晓云;王向鹏;郑云香;张思思;吴伟
【期刊名称】《功能材料》
【年(卷),期】2014(000)020
【摘要】以三烯丙基氯化铵(TAAC)为交联剂,偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐(VA-044)为引发剂,丙烯酸钠为聚合单体,室温(25℃)下通过水溶液聚合法制备了耐高温吸水树脂。
考察了交联剂和引发剂用量以及中和度对吸水树脂在200℃下吸水性能的影响。
结果表明,最佳条件下合成的吸水树脂200℃下在蒸馏水中的吸液倍率为824 g/g。
并且该树脂样品在高温下表现出优异的耐酸碱性和耐盐性。
【总页数】4页(P20012-20014,20019)
【作者】张晓云;王向鹏;郑云香;张思思;吴伟
【作者单位】中国石油大学华东理学院,山东青岛 266580;中国石油大学华东化学化工学院,山东青岛 266580;中国石油大学华东理学院,山东青岛266580;中国石油大学华东理学院,山东青岛 266580;中国石油大学华东理学院,山东青岛 266580
【正文语种】中文
【中图分类】TB34
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高吸水性丙烯酸树脂的制备及性能研究
高吸水性丙烯酸树脂的制备及性能研究殷榕灿;陶栋梁【摘要】The Super Absorbent Polymer ( SAP) was prepared by solution polymerization in which acrylic acid was used as monomer , potassium persulfate ( KPS ) was used as initiator and N , N'-methylene bisacrylamide as cross -linking agent.The influencing factors of the water absorption capacities such as the amount of cross -linking agent , initiation, neutralization degree of acrylic acid and monomer concentration were characterized.The best absorbability of was the SAP 1 132 g/g in deionized water and 105 g/g in the 0.9%NaCl solution.%采用丙烯酸为单体,以过硫酸钾为引发剂, N,N′-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,通过水溶液聚合法制备高吸水性树脂。
分别讨论了交联剂、引发剂、中和度、单体浓度对吸水(盐)率的影响,用红外光谱表征了样品,确定了最佳方案。
结果表明: N,N'-亚甲基双丙烯酰胺和K2 S2 O4用量分别为AA的0.04%和4%,产品在去离子水及0.9%NaCl中的吸水倍率分别可达到1132倍和105倍。
【期刊名称】《广州化工》【年(卷),期】2014(000)020【总页数】3页(P68-69,75)【关键词】高吸水树脂;丙烯酸;N,N'-亚甲基双丙烯酰胺【作者】殷榕灿;陶栋梁【作者单位】阜阳师范学院化学与材料工程学院,安徽阜阳 236000;阜阳师范学院化学与材料工程学院,安徽阜阳 236000【正文语种】中文【中图分类】O631.5高吸水树脂(Super Absorbent Polymer)是一类可吸水并保存自身重力百倍或上千倍的高分子化合物,具有高吸水性率、高保水性、高膨胀性、吸氨性以及安全无毒等优点。
聚丙烯酸钠的合成方法及其研究进展
OCCUPATION1332012 04实践与探索E XPLORATION聚丙烯酸钠的合成方法及其研究进展文/李晓丽聚丙烯酸钠(polyacrylate sodium)是一种重要的精细化工产品,具有良好的离解性、润湿性、保水性、成膜性(浸渍或涂布时)、冻融稳定性、机械稳定性,经长期贮存后黏度无明显变化,被广泛地应用于涂料、冶金、医药、化妆品、造纸、纺织、石油开采、水处理、食品保鲜等各个领域,越来越受到各方面的重视。
制备它的单体主要有丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酰胺等。
一、用途聚丙烯酸钠因其相对分子质量的不同而具有不同的用途。
高相对分子质量的聚丙烯酸钠(106~107)用作絮凝剂及高吸水性树脂。
聚丙烯酸钠用作絮凝剂有以下几个方面的用途:天然水澄清,去除污水中的磷酸盐,从氧化铝中分离赤泥及用做土壤改良剂等。
聚丙烯酸钠类吸水性树脂是近年来国内外广泛开发研究的一种新型功能高分子材料,它是一种具有松散网络结构的低交联度的强亲水性高分子化合物,具有超高的吸水和保水性能,无毒无臭,在医疗卫生、石油化工、土壤保水等方面得到广泛应用。
中相对分子质量聚丙烯酸钠(104~106)可用作增稠剂和保水剂,低相对分子质量聚丙烯酸钠(103~104)可用作分散剂、阻垢剂,超相对低分子质量(700以下)聚丙烯酸钠的用途还未被完全开发。
二、工艺路线及其合成方法聚丙烯酸钠的生产工艺路线如下。
1.聚合法先用丙烯酸和烧碱反应生成丙烯酸钠单体,再将单体在过硫酸盐、还原剂引发下聚合成聚丙烯酸钠。
2.中和法首先将丙烯酸在氧化还原剂作用下聚合成聚丙烯酸,然后将聚丙烯酸与烧碱中和生成聚丙烯酸钠。
3.皂化法先由丙烯酸与甲醇反应生成丙烯酸甲酯,将丙烯酸甲酯聚合后的悬浮液或乳胶在氢氧化钠水溶液中加热,制得聚丙烯酸钠。
4.水解法先有丙烯酰胺聚合生成聚丙烯酰胺,然后在碱性条件下将聚丙烯酰胺水解生成聚丙烯酸钠。
目前一般使用聚合工艺路线,中和后的丙烯酸钠聚合速率平稳,工业反应容易控制。
聚丙烯酸钠吸水树脂的合成及性能研究
聚丙烯酸钠吸水树脂的合成及性能研究刘琴;程存喜;张铎严【摘要】用NaOH中和后的丙烯酸为单体,以过硫酸钾K2S2O8为引发剂,以N,N-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,采用水溶液聚合法合成了聚丙烯酸钠吸水树脂,考查了中和度,引发剂用量,交联剂用量对聚丙烯酸钠吸水树脂性能的影响,吸水倍率测试结果表明,当丙烯酸的中和度为80%、K2S2O8用量为占丙烯酸单体质量分数的0.18%、N,N-亚甲基双丙烯酰胺用量为占丙烯酸单体质量分数的0.02%时,聚丙烯酸钠吸水树脂的吸水性能最佳,为165 g/g,该树脂对质量分数为20%的NaCl盐水的吸收倍率为31.6 g/g.%A microporous hybrid polymer of sodium polyacrylate was synthesized by a water solution polymerization,with sodium hydroxide (NaOH) as a neutralizer,potassium peroxydisulfate (KPS) as a radical initiator,N,N-methylene bisacrylamide (NMBA) as a crosslinker.Effects of neutralization degree of acrylic acid and the dosage of initiator and crosslinker on the properties of sodium polyacrylate were investigated.When the neutralization degree of acrylic acid was 80%,the mass ratio of KPS to acrylic monomer was 0.18%,the mass ratio of NMBA to acrylic monomer was 0.02%,the sodium polyacrylate showed a best performance of water absorption rate and salt-water absorbencyrate,which was 165 g/g and 31.59 g/g,respectively,the salt-water was formed by 20% NaCl and 80% distilled water.【期刊名称】《广州化工》【年(卷),期】2017(045)011【总页数】3页(P62-64)【关键词】聚丙烯酸钠;吸水树脂【作者】刘琴;程存喜;张铎严【作者单位】厦门工学院机械与材料工程学院,福建厦门 362021;厦门工学院机械与材料工程学院,福建厦门 362021;厦门工学院机械与材料工程学院,福建厦门362021【正文语种】中文【中图分类】O632吸水树脂具有优异的吸水保水性,能吸收水的重量是自身的几十倍甚至上千倍,近年来在建筑、医疗卫生用品、沙漠化治理等领域被广泛应用。
聚丙烯酸钠∕高岭土复合高吸水性树脂的制备、结构与性能
第!"卷第#"期!""$年#"月精细化工!"#$%&$’"%()*%&’(!",)&(#"*+,(!""$功能材料聚丙烯酸钠!高岭土复合高吸水性树脂的制备、结构与性能!张小红#,崔笔江!,崔英德!(#(西北工业大学材料科学与工程系,陕西西安-.#"".!;!(广东工业大学轻工化工学院,广东广州-/#""0")摘要:以丙烯酸和高岭土为原料,用反相悬浮聚合法合成了聚丙烯酸钠1高岭土复合高吸水性树脂。
研究了加入高岭土的聚丙烯酸钠复合高吸水性树脂合成中反应温度、中和度、交联剂用量、引发剂用量、高岭土添加量等影响树脂吸水性能的主要因素。
结果表明,用反相悬浮聚合法合成的复合高吸水性树脂后处理容易,树脂的吸水率达到/#!212,吸盐水率达到3#212,吸水速度比不加高岭土提高!"4,保水能力提高#/4,在!/"5加热$"678仍能保持原吸水率的0/4。
用9:和;<=研究了复合高吸水性树脂的表面和结构,;<=显示高岭土的加入对树脂颗粒大小和形状有较大的影响,9:初步表明聚丙烯酸与高岭土产生了交联。
关键词:丙烯酸;高岭土;反相悬浮聚合;高吸水性树脂中图分类号:*>$#(##--文献标识码:?--文章编号:#""$@/!#A(!""$)#"@"/3A@"/*+,-./0102,3%.2425-/4162-17,7897:+(0731;<254+:2-/)=>27:1,*;?/42@074@/,-%7<?701-/BC?)D E7F&GH&82#,IJ9K7GL7F82!,IJ9M782GNO!(#!"#$%&’(#)’*+,%’#&-%./01-#)1#%)23#14)*.*56,7*&’48#/’#&)9*.6’#14)-1%.:)-;#&/-’6,<-=%).#"".!,04%%)>-,4-)%;!!@%1A.’6*+B-54’C)2A/’&6%)2?4#(-1%.D)5-)##&-)5,EA%)52*)5:)-;#&/-’6*+3#14)*.*56,EA%)5F4*A/#""0",EA%)52*)5,?4-)%)(@0-425-:P&’Q(R&N7S6F+TQ’F,O)1UF&’78RSVOTFWR&TWO8,+&6V&R7,O XFR RQ8,HOR7YON WQ78ZOTRO RSRVO8R7&8 V&’Q6OT7YF,7&8SR782VFT,7F’’Q8OS,TF’7YON F+TQ’7+F+7N F8N UF&’78(;HO78[’SO8+O&[TOF+,7&8,O6VOTF,STO,8OS,TF’7YF,7&8NO2TOO&[F+TQ’7+F+7N F8N F6&S8,R&[+T&RR’78U782F2O8,,787,7F,&T,N7RVOTRF8,F8N UF&’78&8 ,HO FWR&TWO8+Q&[,HO+&6V&R7,O XFR N7R+SRRON(;HO TORS’,R RH&XON,HF,,HO N7R,7’’ON XF,OT FWR&TWO8+Q&[ ,HO+&6V&R7,O7R/#!212,F8N,HO RF’78O XF,OT FWR&TWO8+Q7R3#212(I&6VFTON X7,H V&’Q(R&N7S6 F+TQ’F,O)RSVOTFWR&TWO8,,,HO XF,OT FWR&TV,7&8TF,O&[,HO+&6V&R7,O78+TOFRON WQ!"4,,HO XF,OT TO,O8,7&8FW7’7,Q78+TOFRON WQ#/4,F8N,HO F[,OT,TOF,6O8,&[,HO+&6V&R7,O7R OFR7OT(;HO+&6V&R7,O TO,F78ON0/4&[7,R&T7278F’FWR&TWO8+Q F[,OT$"678HOF,782F,!/"5(;HO RST[F+O F8N R,TS+,STO&[,HO +&6V&R7,O XOTO78ZOR,72F,ON WQ9:F8N;<=(;<=RH&XON,HF,,HO FNN7,7&8&[UF&’78F[[O+,R,HO 2TF8S’FT R7YO F8N RHFVO&[,HO+&6V&R7,O2TOF,’Q(9:78N7+F,ON,HF,F+TQ’7+F+7N RF’,XFR2TF[,ON&8,HO RST[F+O&[UF&’78(>/+A7430:F+TQ’7+F+7N;UF&’78;78ZOTRO RSRVO8R7&8V&’Q6OT7YF,7&8;RSVOTFWR&TWO8,!7;,32-17,1-/<:DTF8,ON WQ)\]I(!"#.>"".)F8N,HO R+7O8,7[7+TOROFT+H[S8N&[,HO ONS+F,7&8 NOVFT,6O8,&[DSF82N&82VT&Z78+O(B"!"!>)!收稿日期:!""!@#"@!A基金项目:国家自然科学基金资助项目(!"#.>"".);广东省教育厅自然科学基金资助项目(B"!"!>)作者简介:张小红(#0>A@),男,西北工业大学材料科学与工程系在职博士生,广东工业大学轻工化工学院副教授,主要从事无机化学!!高吸水性树脂是一种新型的功能高分子材料,具有良好的吸水、保水性能,广泛用于各领域["]。
聚丙烯酸钠高吸水树脂
聚丙烯酸钠高吸水树脂的应用及影响因素摘要:聚丙烯酸钠高吸水树脂因其重要的性质在工业生产和生活占据越来越重要的作用。
本文综述了聚丙烯酸钠高吸水树脂制备过程中吸水性的影响因素,还简单介绍了高吸水性树脂子不同领域的应用概况。
关键字:聚丙烯酸钠;吸水树脂;制备;应用高吸水性树脂是一种具有超强吸水能力的功能性高分子材料,受压时保水性能优良,已广泛应用于卫生用品、农林园艺、土木建筑、轻工化工等领域[1-2]。
目前高吸水性树脂主要有两大类,一类是淀粉或纤维素与乙烯基单体的接枝共聚物,另一类为合成树脂,当前则绝大多数为聚丙烯酸盐类合成树脂。
1. 聚丙烯酸钠高吸水树脂吸水性的影响因素1.水油比对吸水率的影响水油比(丙烯酸与环己烷的质量比)的变化主要影响反应的散热情况和聚合物分子量的,由于在聚合中,水油比大,聚合反应速率慢,聚合物分子量小,甚至溶于水,故吸水率较低。
而且由于水油比大,生产效率低,同时也给后面的干燥工序增加负担[3]。
水油比小,由于聚合过程中散热困难,产生副交联,而使吸水率降低。
2.交联剂用最对吸水率的影响因为树脂是三维立体网络结构,当交联剂用量太少时,聚合物未能形成网络结构,宏观上表现为水溶性。
随着交联剂用量的增加,分子链网络逐渐形成,故吸水率逐渐上升。
形成三维网络结构时,吸水率达到最大值。
随着交联剂用量的进一步增加,聚合物网络结构中的交联点增多,交联点之间的网链变短,网络结构中的微孔变小,故吸水率逐渐下降[3]。
3.引发剂用最对吸水率的影响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。
由于引发剂用量较小时,反应活性中心少,反应速度慢,甚至不反应,导致转化率及交联用均匀度低,故吸水率也低。
而且由于引发剂少,引发反应困难,诱导期相对较长,造成反应积累到一定程度突然快速反应,产生爆聚。
引发剂用量太多时,反应活性中心多,反应速度快,反应转化率也较高,但引发剂用量过多会增加大分子自由基终止的机会,[3]使分子量下降,链端数目增加,甚至会出现水溶性,从而使吸水剂的吸水率降低。
溶液法制备聚丙烯酸(钠)高吸水树脂及其影响因素分析
5 2 g g。 9 / ‘
关键 词 丙烯 酸 ; 高吸水树 脂 ; 溶液法 ; 水倍率 ; 水性能 吸 保 ’ 中图分类号 T 324 4 Q 2 . 文献标识 码 A 文章编 号 01— 61 08 1— 41— 2 57 6l( 0) 083 0 2 2
P e ̄ ai fP larl i (o i l rlx t no oycyk Ac S dt 1 g tra srigR s yS lt nM ̄h da dI nlecn atr n ls o d l )HihWae-bobn ei b oui to n t If n igF cosA a i a n o s u ys a} L-u ( ol eo tr l cec n nier gSani nvri f eho g , azogSani 2O 3 珏N i i C lg f e a i eadE gnen ,hax i syo cnl y H nhn ,hax 730 ) g e Ma i S n i U e t T o
陈 立贵 (i 工 院 料 学 工 学 ,西 中 2o  ̄ N 学 材 科 与 程 院陕 汉 70) g 33
摘要 [ 目的 ] 索制 备 高吸 水树脂的 最佳工 艺条件 。[ 探 方法 ] 以过硫酸钾 为 引发 剂 , N 一 N, 一亚甲基双 丙烯酰胺为 交联 剂 , 通过溶液 法利 用 部 分 中和的 丙烯酸聚合成 高吸水树 脂。研 究引发 剂 用量 、 交联剂 用量和 丙烯 酸 中和 度对合 成树 脂吸 水倍 率的影 响 , 定制备 高吸 水树 确 脂 的最佳工 艺条件 , 并分析 了合成 高吸 水树脂 的保 水性 能。[ 结果 ] 丙烯 酸 中和度 对合成树 脂吸水倍 率的影响 较 大。随着 丙烯酸 中和度 和 交联剂 用量 的增加 , 合成树 脂的吸 水倍 率均 呈先 增后 减 的趋 势 。制备 聚 丙烯 酸 ( ) 钠 高吸 水树 脂 的 最佳 工 艺条件 为 : 丙烯 酸 中和度 8% , 0 引发剂 用量 01%, . 6 交联剂 用量 00%。[ .6 结论 ] 成的聚 丙烯酸钠 高吸水树脂 具有较好 的保 水性 能 , 蒸馏水 中的吸 水倍 率可达 合 在
聚丙烯酸钠的制备方法总结(新)
聚丙烯酸钠溶液配制方法及条件的探讨赵丽虹溶剂水的影响(1)当溶剂水显酸性时,易使聚丙烯酸钠晶体在溶解过程中变性,形成口香糖状薄片,失去絮凝作用。
(2)当溶剂水中杂质离子含量过多,电导率过高时,易使聚丙烯酸钠与这些杂质离子反应生成聚丙烯酸盐类沉淀,影响配制成的聚丙烯酸钠溶液浓度及絮凝能力,还可能堵塞聚丙烯酸钠溶液的输送泵以及泵的进、出口管,增加拆修泵次数。
另外可能堵塞聚丙烯酸钠溶液加入管,造成操作人员巡检不及时而断加聚丙烯酸钠的情况。
(3)溶剂水中一旦混入重金属盐溶液,如:BaCl2溶液,也会造成聚丙烯酸钠变性,生成沉淀,絮凝能力降低直至丧失。
因此,在水质差的地区,应选用纯水或软化水作配制用溶剂水。
温度的影响配制时水温过高极易使投入水中的聚丙烯酸钠固体颗粒立即融化变软形成外融内不融的聚丙烯酸钠固体团状物。
要使这样的团状物彻底溶解需要很长时间,否则不仅会影响配制成的聚丙烯酸钠浓度,还会因聚丙烯酸钠溶液中混有这种团状物堵塞聚丙烯酸钠泵及进、出口管路、聚丙烯酸钠溶液加入管,造成断加聚丙烯酸钠溶液的情况。
在配制聚丙烯酸钠溶液时应选择常温水中加入聚丙烯酸钠固体颗粒,然后在搅拌条件下升温到50℃左右。
溶液pH值的影响通过生产实际摸索,配制成的聚丙烯酸钠溶液pH值为10左右时其絮凝能力最大,呈淡蓝色透明溶液。
配成的聚丙烯酸钠溶液中性时易成为乳白色浊液,絮凝能力下降。
综上所述,配制聚丙烯酸钠溶液较理想的方法和条件是:先在聚丙烯酸钠溶液配制槽中加入一定量的纯水或软化水,然后用30 %NaOH溶液调节溶剂水的pH值至10 左右,打开配制溶液用的压缩空气管阀门,在搅拌的情况下,于常温下缓慢、均匀地投入适量聚丙烯酸钠固体颗粒,确保配制后聚丙烯酸钠溶液浓度为0.05%。
然后打开配制用的蒸汽管阀门,将溶液升温至50℃左右,关闭蒸汽管阀门,待聚丙烯酸钠固体颗粒完全溶解,溶液浓度均匀时(约半小时) ,关闭压缩空气管阀门。
这样配制出的聚丙烯酸钠溶液流动性好,絮凝能力大。
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。
反相悬浮法合成聚(丙烯酸钠-丙烯酰胺)高吸水树脂及性能研究
聚丙烯 酸类 高吸 水性树 脂 作为一 类 全合成 高 吸水性 树脂 ,由于具 有成 本低 、工 艺 简单 、环境 污染小 、 吸水性 能好 以及产 品保 质期 长 等一 系列 优点 ,因而 得 到 了研 究人 员 的广 泛重 视 。罗 晓峰 等 以十八 烷基 磷
酸单脂为分散剂 ,制备的丙烯酸钠与丙烯酰胺共聚物高吸水树脂 ,聚合体系稳定 ,聚合物呈颗粒状 ,产物 吸水率 达60 gg 8 m /。钱欣 等 以丙 烯 酸为 聚合单 体 ,采用 溶液 聚合 法 ,制得 了 聚丙烯 酸钠 高 吸水性树 脂 。林
22 S . AP的合 成 及 性 能 测 试
将用一 定 量 N O 中和 的丙 烯 酸 、丙 烯 酰胺 、交联 剂 N,N 一 亚 甲基 双丙烯 酰胺 和 引发剂 K SO 溶 aH z:s
于蒸 馏水 中 ,然 后加 入 到 由 20 溶剂 油 、Sa一 0所 组成 的 油相 中 ,搅 拌约 3 i 后 ,在氮 气保 护下加 0# pn 6 0 mn
作者简介:张圣祖 ( 9 8 ,男,副教授,研究方向:功能高分子材料 16 一)
基 金项 目:湖北 省教 育厅 科学 技术 研究项 目 ( 2 110 ). B 0 06 2
3 2
武
报
2 1 年 01
时 间 的吸液量 。
3 结 果 与讨 论
31 交 联剂 用量 的影 响 .
树 脂 及 性 能研 究
张圣祖 ,杜 勇 ,袁 庭 ,徐 强
( 汉纺 织 大 学 化 学 工 程 学 院 , 湖 北 武 汉 4 0 7 武 3 0 3)
摘
要 :高吸水性树脂 由于在农业 、生理 卫生和 化学工 业等领域 的广泛用途近来得到广泛 的观注。本文 以丙烯酸
高吸水性树脂
0.4g
物质
英文名 N,N-methylen e diacrylamide 熔点
分子式 C7H10O2N2 沸点
密度 1.352 用量
N,N- 亚 甲 基双丙烯 酰胺
185
无
低毒,对皮肤、眼睛、黏膜 有一定的刺激性
0.016g
物质
英文名 ammonium persulfate 熔点
分子式 (NH4)2S2O8 沸点
十、实验结果汇总及对比
表 2.实验原始数据 实验者 徐皓 刘政阳 肖艺涵 梅豪 颜怀宇 田雯婷 张亚清 毕啸天 单体/g 5 5 5.004 5 5.013 5 5 5.010 引发剂/g 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.06 交联剂/g 0.025 0.075 0.101 0.1 0.05 0.025 0.05 0.016 中和度 50% 25% 25% 50% 50% 25% 25% 80% 吸水倍率 386 308 248 220 348 670 376 405
四、实验仪器及装置图
烧杯,尼龙网,培养皿,真空干燥器。
2
高分子化学实验
高吸水性树脂
化工系 毕啸天 2010011811
五、实验操作及现象解释
实验操作 在 100ml 烧杯中加入 40ml 去 离子水, 5g 丙烯酸, 0.05g-0.2g N,N- 亚 甲 基 双 丙 烯 酰 胺 , 0.05g-0.1g 过硫酸铵,搅拌溶 解。 将烧杯放入 70℃水溶中静置 聚合,待反应物完全形成凝 胶后取出烧杯。 取出后, 其余实验员的产物基 本都是有弹性的半透明凝胶 状固体, 性状类似于没有粘性 的果冻。 我的产物为无色透明晶莹粘 流体, 性状类似于鼻涕。 与其 他人性状明显不同。 由于我的产品是粘流体, 直接 单独倒入一个搪瓷盘内烘干 备用。 这不科学……一定是我打开 的方式不对…… 应当是交联剂的量不足, 交联 度太小, 内部分子链间没有连 接起来。 就像橡胶在未硫化前 是没有弹性易流动的, 硫化后 成为有弹性的材料。 我的产品呈现粘流体, 应当是 本身已经吸了许多水的。 实验现象 现象解释
聚丙烯酸钠的制备方法总结
聚丙烯酸钠溶液配制方法及条件的探讨赵丽虹溶剂水的影响(1)当溶剂水显酸性时,易使聚丙烯酸钠晶体在溶解过程中变性,形成口香糖状薄片,失去絮凝作用。
(2)当溶剂水中杂质离子含量过多,电导率过高时,易使聚丙烯酸钠与这些杂质离子反应生成聚丙烯酸盐类沉淀,影响配制成的聚丙烯酸钠溶液浓度及絮凝能力,还可能堵塞聚丙烯酸钠溶液的输送泵以及泵的进、出口管,增加拆修泵次数。
另外可能堵塞聚丙烯酸钠溶液加入管,造成操作人员巡检不及时而断加聚丙烯酸钠的情况。
(3)溶剂水中一旦混入重金属盐溶液,如:BaCl2溶液,也会造成聚丙烯酸钠变性,生成沉淀,絮凝能力降低直至丧失。
因此,在水质差的地区,应选用纯水或软化水作配制用溶剂水。
温度的影响配制时水温过高极易使投入水中的聚丙烯酸钠固体颗粒立即融化变软形成外融内不融的聚丙烯酸钠固体团状物。
要使这样的团状物彻底溶解需要很长时间,否则不仅会影响配制成的聚丙烯酸钠浓度,还会因聚丙烯酸钠溶液中混有这种团状物堵塞聚丙烯酸钠泵及进、出口管路、聚丙烯酸钠溶液加入管,造成断加聚丙烯酸钠溶液的情况。
在配制聚丙烯酸钠溶液时应选择常温水中加入聚丙烯酸钠固体颗粒,然后在搅拌条件下升温到50℃左右。
溶液pH值的影响通过生产实际摸索,配制成的聚丙烯酸钠溶液pH值为10左右时其絮凝能力最大,呈淡蓝色透明溶液。
配成的聚丙烯酸钠溶液中性时易成为乳白色浊液,絮凝能力下降。
综上所述,配制聚丙烯酸钠溶液较理想的方法和条件是:先在聚丙烯酸钠溶液配制槽中加入一定量的纯水或软化水,然后用30 %NaOH溶液调节溶剂水的pH值至10 左右,打开配制溶液用的压缩空气管阀门,在搅拌的情况下,于常温下缓慢、均匀地投入适量聚丙烯酸钠固体颗粒,确保配制后聚丙烯酸钠溶液浓度为0.05%。
然后打开配制用的蒸汽管阀门,将溶液升温至50℃左右,关闭蒸汽管阀门,待聚丙烯酸钠固体颗粒完全溶解,溶液浓度均匀时(约半小时) ,关闭压缩空气管阀门。
这样配制出的聚丙烯酸钠溶液流动性好,絮凝能力大。
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溶液法制备聚丙烯酸(钠)高吸水树脂及其影响因素分析陈立贵(陕西理工学院材料科学与工程学院,陕西汉中723003)摘要 [目的]探索制备高吸水树脂的最佳工艺条件。
[方法]以过硫酸钾为引发剂,N,N --亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,通过溶液法利用部分中和的丙烯酸聚合成高吸水树脂。
研究引发剂用量、交联剂用量和丙烯酸中和度对合成树脂吸水倍率的影响,确定制备高吸水树脂的最佳工艺条件,并分析了合成高吸水树脂的保水性能。
[结果]丙烯酸中和度对合成树脂吸水倍率的影响较大。
随着丙烯酸中和度和交联剂用量的增加,合成树脂的吸水倍率均呈先增后减的趋势。
制备聚丙烯酸(钠)高吸水树脂的最佳工艺条件为:丙烯酸中和度80%,引发剂用量0.16%,交联剂用量0.06%。
[结论]合成的聚丙烯酸钠高吸水树脂具有较好的保水性能,在蒸馏水中的吸水倍率可达592g/g 。
关键词 丙烯酸;高吸水树脂;溶液法;吸水倍率;保水性能中图分类号 TQ 322.4+4 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2008)12-04813-02Preparatio n o f P olyacrylic Acid (Sodium )High Wa ter -absorbing R esin by So lution Method a nd Its Influencing Fa ctors A na lysis C HEN L -i gui (C ollege of Materi al Science and En gineerin g,Sh aan xi University of Tech nology ,Hanzh on g,S haan xi 723003)Abstract [Objective]The research aimed to expl ore the optim um tech nological conditions of p reparin g high water -abs orbing resi n.[Method]With potassi um persulfate as initiator and m eth ylene -bis -acrylamide as cros slin king agent,some neu tralized acrylic aci d (AA)were used to aggregate i nto hi gh water -absorbi ng resin by sol uti on meth od.The effects of initiator d osage,crosslin ki ng agent dosage and the neu tralization degree of AA onwater abs orbency of the s yn thesized resin were studied to confirm the optimu m tech nological conditions of prepari ng high water -absorbin g resin.And the water holding p erfor -mance of high water -abs orbing resin s yn th esized was an alyzed.[Result]AA neutralizati on degree h ad a greater effect on water absorb en cy of the synthe -sized resin.With the increasing of AA neutralization degree an d crosslin ki ng agent dosage,water absorbency of the synthesized resin both showed the trend of first i ncreasin g and then decreasi ng.The op ti mu m technological conditions of prep aring pol yacrylic acid (sodium)hi gh water -abs orbing resin were as follo ws:AA neutralization degree of 80%,initiator d os age of 0.16%and crossli nkin g agent of 0.06%.[Conclusion]The synthesized polyacrylic acid sodiu m high water -absorbing resin had better water holdi ng performance wi th i ts water ab sorbency i n distilled water could reach 592g/g.Key w ords Acrylic acid;High water -absorbing resin;S olution m ethod;Water absorbency;Water h oldin g performance作者简介 陈立贵(1978-),男,湖北利川人,硕士,讲师,从事可降解高分子材料制备与性能测试、天然高分子改性的研究。
收稿日期 2008-02-25高吸水树脂是近30年来发展起来的一类新型的功能性高分子材料。
由于其特殊的化学成分、物理结构和独特的吸水、保水性能,在石油、化工、轻工、建筑、医疗卫生、农业园林、荒漠治理、食品保鲜加工等方面获得了广泛的应用[1-3]。
吸水倍率、耐盐性、吸水速率、凝胶强度及保水性能是衡量高吸水树脂性能的几项重要指标。
研究具有这些性能的高吸水树脂已经成为该领域的主要方向[4-6]。
笔者根据自由基溶液聚合原理,利用部分中和的丙烯酸聚合制备高吸水树脂。
通过单因素法系统地讨论了丙烯酸中和度、引发剂用量及交联剂用量等基本反应条件对树脂吸水倍率的影响,确定了最佳合成工艺条件。
同时,对所得高吸水树脂的保水性能进行了研究。
1 材料与方法1.1 材料 丙烯酸(A A),上海医药集团生产,使用前减压蒸馏;氢氧化钠(NaO H),天津市博迪化工有限公司;N,N c -亚甲基双丙烯酰胺(BI S),成都科龙化工试剂厂;过硫酸钾(KPS),白银化学试剂厂。
均为分析纯。
1.2 方法1.2.1 聚丙烯酸(钠)高吸水树脂的合成。
向盛有30ml 蒸馏水的烧杯中加入5ml AA,将其放入冰盐浴中,搅拌下加入适量Na O H 调节中和度(表1),然后加入不同配比量的交联剂BI S(表2)和引发剂KPS(表3),混合并搅拌均匀,置入50e 恒温水浴锅中反应4.5h 。
取出样品将其剪成小块,置于120e 烘箱中干燥后装袋备用。
1.2.2 吸水倍率的测试。
采用自然过滤法。
准确称取0.50表1 不同中和度合成树脂的原料配比T ab le 1 Ma ter ia l ingredient for different neu tra lizatio n degree o f acry lica cid中和度M %Neu traliz ation d egreeNaO H M g BIS M g KPS M g 501.470.00320.0085601.770.00320.0085702.060.00320.0085802.360.00320.0085902.650.00320.0085表2 不同交联剂用量合成树脂的原料配比T ab le 2 Materia l ingred ient fo r different co nten t o f cross -link ing a gen tBIS M %NaO H M g BIS M g KPS M g 0.022.360.00110.00850.042.360.00210.00850.062.360.00320.00850.082.360.00420.00850.102.360.00530.0085表3 不同引发剂用量合成树脂的原料配比T ab le 3 Materia l ingred ient fo r different co nten t o f initiatorKPS M %NaO H M g BIS M g KPS M g 0.102.360.00320.00530.122.360.00320.00640.142.360.00320.00740.162.360.00320.00850.182.360.00320.0096g 样品(m 1),放入烧杯中,加入一定体积的蒸馏水,静置,待吸水树脂吸水饱和后,用网筛将游离的水滤去,静置15min,然后称出凝胶重量(m 2)。
按下式计算吸水倍率:安徽农业科学,J ou rn al of An hui Agri.Sci.2008,36(12):4813-4814,4931 责任编辑 孙红忠 责任校对 况玲玲Q (g/g)=m 2-m 1m 1@100%1.2.3 保水性能的测试。
采用吸水平衡凝胶的保留率来表示。
将充分吸水后的凝胶(m 0)100g 置于直径为12c m 的培养皿中,然后将其放入40e 恒温烘箱中,每隔24h 称量1次剩余物的质量m t 。
按下式计算保留率R:R =m t m 0@100%2 结果与分析2.1 不同反应条件对合成树脂吸水倍率的影响2.1.1 单体中和度的影响。
从图1可看出,丙烯酸中和度对合成树脂吸水倍率的影响较大。
随着中和度的增加,合成树脂的吸水倍率逐渐增大,当中和度为80%时达到最大值,然后随着中和度的增加,合成树脂的吸水倍率逐渐减小。
其原因可能为:丙烯酸的活性很高,其聚合速度也较快,若中和度过低则聚合反应不易控制,容易形成高度交联的聚合物,故吸水倍率较低;中和度增加时,一方面可适当减缓反应速度,使交联程度降低,另一方面增加了强亲水性的羧酸盐基团,使交联网络内侧的渗透压增高,吸水倍率增高;但中和度过大则会因树脂水溶性增大而导致吸水倍率降低。
因此,丙烯酸的适宜中和度在80%左右。
图1 中和度对吸水倍率的影响Fig.1 In fluence of neu tra lizatio n deg ree on the ma ximu m wa ter -a b -sorbency图2 引发剂用量对吸水倍率的影响Fig.2 I nflu ence of cros s -lin king ag ent co ntent on the max imum wa -ter -a bso rbency2.1.2 引发剂用量的影响。