高强度吸水树脂的合成及性能评价
P(AA-co-AM)高吸水性树脂的制备及其吸水性能研究实验方案
P(AA-co-AM）高吸水性树脂的制备及其吸水性能研究一实验目的1了解高吸水性树脂的基本功能及用途。
2 掌握高吸水性树脂的制备方法。
3了解高吸水性树脂吸水性的测定方法。
二实验原理高吸水性树脂是一种适度交联、具三维网络结构的新型功能高分子材料。
其分子中含有大量的-COOH、-OH等强亲水性基团，因此具有强的吸水性；同时因具有适度交联的三维网络结构，使其在水中只是吸水溶胀而不溶解。
故而这类材料具有超强的吸水、保水能力。
其疏松、多孔的表面结构，又使之能吸附小分子及离子，且吸附后树脂可洗脱再生，重复利用。
高吸水性树脂已被广泛用于农林、园艺、工业、医疗、环保等诸多领域。
高吸水性树脂先通过吸附和分散作用吸收水分，接着树脂的亲水基团通过氢键与水分子作用，离子型的亲水基团遇水开始解离，阴离子固定在高分子链上，阳离子为可移动离子。
随着亲水基团的解离，阴离子数目增多，静电斥力增大，使树脂网络扩张。
同时为了维持电中性，阳离子不能向外部溶剂扩散，而使其浓度增大，导致树脂网络内外的渗透压随之增加，水分子进一步渗入。
随着吸水量的增大，网络内外的渗透压差趋向于零，并且随网络扩张其弹性收缩力也在增加，逐渐抵消了阴离子的静电斥力，最终达到吸水平衡。
本实验以丙烯酸（AA）、丙烯酰胺(AM)为共聚单体，过硫酸钾(KPS)为引发剂，N,N'-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂，采用溶液聚合法制备高吸水性树脂，并探讨其吸水性能。
三仪器与试剂水浴锅搅拌器三颈瓶试剂瓶球形冷凝器量筒烧杯温度计药勺天平丙烯酰胺(AM)丙烯酸（AA）N,N-亚甲基双丙烯酰胺（MBA）过硫酸钾（KPS）各色染料四实验步骤1. 将4g丙烯酰胺（AM），2g中和度80%的丙烯酸和30 mL去离子水加入装有冷凝管、温度计和搅拌装置的150ml三颈瓶中，搅拌下升温至60℃，分别滴加0.005g/mL的MBA溶液1mL和0.05g/mL的KPS溶液2mL。
搅拌20分钟，滴加相应颜色的染料溶液数滴。
超强复合高吸水树脂的合成及性能评价
超强复合高吸水树脂的合成及性能评价I. 引言A. 研究背景和目的B. 国内外研究现状C. 研究意义II. 理论基础A. 高吸水树脂的分类和结构特征B. 复合高吸水树脂的优点和应用C. 合成复合高吸水树脂的方法III. 合成及表征A. 合成方法介绍B. 可调控的参数C. 纯化、干燥和表征IV. 性能评价A. 水吸收性能测试B. 吸水动力学和释放动力学研究C. 测量复合高吸水树脂的力学性能V. 实际应用A. 消费品领域中应用全面演示B. 医疗应用中的测试结果C. 环境保护和其他工业应用VI. 结论与展望A. 主要结论和发现B. 未来研究的展望C. 具体行动建议VII. 参考文献I. 引言高吸水树脂是一种具有极高吸水性能的聚合物材料，广泛应用于医疗、消费品、环境保护和其他工业领域。
然而，传统高吸水树脂存在着一些问题，如机械性能较差、抗溶剂性不佳、稳定性不足等，限制了其进一步的应用。
为了克服这些问题，人们开始研究复合高吸水树脂。
复合高吸水树脂通过复合、交联等方法，将不同种类的高吸水树脂和其他聚合物组合起来，形成性能更为优异的新型材料。
然而，复合高吸水树脂的设计和制备具有一定的难度，需要进行复杂的化学反应和工艺设计。
因此，深入研究复合高吸水树脂的合成及性能评价有着重要的现实意义和科学价值。
本论文通过综合文献资料和实验研究，对复合高吸水树脂的合成及性能评价进行探讨。
首先介绍高吸水树脂的分类和结构特征，为后续研究提供理论基础。
其次，评述复合高吸水树脂的优点和应用，并介绍合成复合高吸水树脂的方法。
随后，对合成过程进行详细描述，着重阐述各种可调控的参数。
然后，通过水吸收性能测试、吸水动力学和释放动力学研究以及力学性能测试，对复合高吸水树脂的性能进行全面的评价。
最后，通过实际应用的应用案例，展示复合高吸水树脂在不同领域的应用效果。
总结结论并提出未来研究的展望和行动建议。
II. 理论基础A. 高吸水树脂的分类和结构特征高吸水树脂可分为天然高吸水树脂和合成高吸水树脂。
高吸水树脂的性能研究
高吸水树脂的性能研究<em>打开文本图片集摘要：高吸水树脂由低分子单体丙烯酸与大分子母体马鈴薯淀粉通过本体聚合反应聚合而成。
利用扫描电镜、红外光谱仪、元素分析仪等分析手段对高吸水树脂进行表征，并通过合成普通高吸水树脂及含氮高吸水树脂测试了该树脂吸纯水、自来水、生理盐水、人工尿、人工血、不同的盐溶液中和不同pH 值溶液中的吸水性能的探究。
关键词：高吸水树脂；结构表征；性能探究；吸水速率；耐盐性1 引言高吸水树脂（Super Absorbent Polymer，SAP）又称超强吸水剂，是一种含有羧基、羟基等强亲水性基团并且呈三维交联网状结构的功能性高分子电解质材料。
高吸水树脂的性能远优于传统的吸水材料如纸、棉花、海绵等，其优点和特点如下：不溶于水和任何有机溶剂，但能吸收相当于其自身重量几百倍乃至几千倍的水；其吸收的水分不易用机械压力压出，具有优异的保水功能；在吸收水分后能形成一定强度的凝胶，且对生物组织无刺激作用；使用方法简单，具有低成本、高效益的绿色环保性[1]。
因其优异的亲水特性，高溶胀比和生物相容性，高吸水树脂被广泛应用于农业[2]、生物医学领域作为抗菌材料[3]、组织工程[4]，和生物传感器[5-6]，去除重金属[7]和药物传递[8-9]等领域是近年来深受人们重视、发展较快的新型功能高分子材料[10]。
2 实验内容2.1 高吸水树脂的合成2.1.1 合成方法普通高吸水树脂的合成[11]：将马铃薯淀粉和去离子水在搅拌下充分混合，加热糊化，然后冷却至室温。
加入提前中和好的丙烯酸、引发剂和交联剂，在氮气保护下于室温搅拌均匀混合。
搅拌下缓慢升温，当温度达到60℃时停止搅拌。
此后继续逐步升温，当温度达到90℃-100℃继续加热使其在该温度范围内反应1-2小时，停止通氮气，冷却至室温。
将产品取出，烘箱中烘干至恒重，粉碎，筛分出需要的粒度，即得高吸水树脂。
含氮高吸水树脂的合成[12]：将普通高吸水树脂用氨水浸泡一定时间，再用95%乙醇离析，干燥，粉碎，即得含氮高吸水树脂。
高吸水树脂报告
高吸水树脂报告一、高吸水树脂的定义与分类高吸水树脂（Super Absorbent Polymer，SAP）是一种新型的功能高分子材料，它能够吸收自身重量几百倍至几千倍的水分，并且在受压情况下仍能保持所吸收的水分不流失。
高吸水树脂具有优异的吸水和保水性能，广泛应用于多个领域。
根据原料来源和化学结构的不同，高吸水树脂主要分为以下几类：1、聚丙烯酸盐类：这是目前应用最广泛的一类高吸水树脂，具有吸水速度快、吸水倍率高的特点。
2、聚丙烯酰胺类：吸水能力较强，但耐盐性相对较差。
3、淀粉接枝类：以淀粉为原料进行接枝共聚反应制得，具有成本较低、可生物降解等优点。
4、纤维素类：以纤维素为基础进行化学改性，具有良好的生物相容性。
二、高吸水树脂的制备方法高吸水树脂的制备方法主要包括溶液聚合、反相悬浮聚合、反相乳液聚合等。
溶液聚合法是将单体溶解在溶剂中，加入引发剂进行聚合反应。
这种方法操作简单，但产物分子量分布较宽。
反相悬浮聚合法是将水溶性单体的水溶液分散在油相中，形成悬浮液进行聚合。
该方法反应体系散热容易，产物颗粒均匀。
反相乳液聚合法是将单体水溶液借助乳化剂分散在油相中形成乳液进行聚合。
这种方法反应速度快，产物性能较好，但乳化剂的去除较为困难。
三、高吸水树脂的性能特点1、高吸水性高吸水树脂能够迅速吸收大量的水分，其吸水能力主要取决于化学结构、交联度、外部溶液的离子浓度等因素。
2、保水性吸收的水分不易流失，即使在一定压力下仍能保持较高的含水量。
3、吸液选择性对不同类型的液体具有一定的选择性吸收能力，例如对水的吸收能力远大于对有机溶剂的吸收。
4、凝胶强度形成的水凝胶具有一定的强度，能够在一定程度上保持形状。
5、可重复使用性经过适当处理后，部分高吸水树脂可以重复使用。
四、高吸水树脂的应用领域1、卫生用品在纸尿裤、卫生巾等产品中，高吸水树脂能够快速吸收尿液和经血，保持干爽舒适。
2、农业领域用于土壤保水、种子包衣等，提高农作物的耐旱能力，减少灌溉次数。
超强复合高吸水树脂的合成及性能评价
化表征其应答性 ， 以吸水倍率为试验测定量。
２ 试验结 果与讨 论 ２ １ 单体 配 比对 吸水倍 率的影响 ．
采用 水溶 液聚合法 制备 目标产 物 。称取定 量 的丙烯 酸 ， 冰水 浴 中缓 慢加 入 定 量 的 Ｎ Ｏ 溶 在 ａＨ
按照 １２ ． 所述的方法 ， 固定其他反应条件， 改 变单体质量配比， 产物吸水倍率随其变化见图 １ 。
试剂 ： 丙烯 酸 ， 酰胺 ， 丙烯 过硫酸 铵 ， ， Ｊ』 ７ ｖ一亚 ｖ 甲基 双 丙烯酰胺 ，ａ Ｈ，ａＩ 为分析 纯 。 ＮＯ ＮＣ 均 仪器 ： Ｋ一９ Ｄ ８一ｌ型 电热 恒 温 水 浴 锅 ； 口 三
烧瓶； ２ — Ｆ型调速 电动搅拌器 ； Ｄ５ ２ 电热恒 温烘
箱； 电子 天平 。 １ ２ 高吸水树脂 制备 ．
应 不完 全 ， 脂 交联 程度 不够 ， 溶性 部分增 多 ， 树 可 凝胶 强 度差 ， 吸水 倍 率低 ； 反应 温 度过高 ， 成 的 生 自由基过 多 ， 单体聚合 在瞬 间快 速进行 ， 产生爆 会 聚， 产物 相对 分子 质量 变 小 ， 联不 均匀 ， 交 吸水 倍 率 下降 。
摘
要
丙烯酸 、 丙烯酰胺共聚合成了高分子超强吸水 树脂 ， 讨论 了原 料配 比、 温度、 中和度 、
引发剂用量 、 交联剂用量对产 品性能的影响。得到 了最佳 聚合反应条 件 ： 单体质量 比为 ５ １反应 ：， 温度 ７ Ｏ℃ ， 中和度 ７ ％ ， ０ 引发剂用量为单体 总量 的０ １ ， ． ％ 交联剂用量为单体总量的０ ０ ％。在优 ．１ 化条件下制得的产品纯水吸收倍率２６ ３ ０ｒ ｇ生理盐水吸收倍率１７ ２ｒｇ 保水性 能佳 。同时 ， ５ ． ／ ， ， ３ ． ／ ， ，
我国高吸水性树脂的制备及性能研究进展
专论与综述我国高吸水性树脂的制备及性能研究进展杨晓玲(青岛化工学院化工系,山东青岛 266042) 摘 要:介绍了我国近20年来高吸水性树脂的研究情况。
关键词:高吸水性树脂;超强吸水树脂;接枝共聚物;吸水剂 中图分类号:T Q325 文献标识码:A 文章编号:1003-0840(2001)01-0016-04 近年来,一种新型的高分子材料以其优异的吸水性能和广阔的应用领域越来越受到人们的重视,并发展成为一个专门的科学领域,它就是高吸水性树脂,亦称超强吸水剂。
1 我国高吸水性树脂的制备研究 我国于80年代初开始进行高吸水性树脂的研究。
1982年中科院化学所的黄美玉等人[1]在国内最先合成出以二氧化硅为载体的聚- -巯丙基硅氧烷为引发剂,吸水能力为400倍的聚丙烯酸钠类高吸水性树脂,之后有关高吸水性树脂的专利和文献报道逐渐增多,在80年代后期已有20多个单位进行了开发工作,并有少数单位已进行生产。
90年代末我国已将其应用列为重大科技推广项目在农业方面应用。
如吉林省将其用于移植苗木,新疆、河南和甘肃等省用其改良土壤。
但由于目前高吸水性树脂的价格较高,至今收效甚微。
1.1 淀粉-丙烯腈接枝共聚 以淀粉-丙烯腈接枝共聚制备高吸水性树脂的单位有[2]:兰州大学、南开大学、上海大学、黑龙江科学院石化所、太原工业大学、湖北省化学研究所、海南师范学院、中科院长春应用化学所、宁夏计量研究所、中科院成都有机化学研究所、青岛化工学院[3]等。
制备实例[4]:将50g玉米淀粉与850m L蒸馏水调匀,加入三口烧瓶中,然后加入3g37%甲醛,水浴加热,搅拌成糊,冷却至室温,依次加入76g丙烯腈,14g硝酸铈铵溶液(1.25g硝酸铈铵用12.75 g1mo l・L-1硝酸溶解制得),搅拌均匀,用50%NaOH调至pH为7,通入氮气,在氮气保护下,至室温搅拌2h,加入200m L蒸馏水,水浴加热至82℃,保温搅拌20min,驱尽过量丙烯腈,加入100g 50%NaOH,升温至80～90℃,保温搅拌皂化2h,至出现淡黄色为止,用冰乙酸调pH至7,迅速加2000m L无水甲醇,搅拌下纯化,蒸出过量甲醇,冷却至室温,抽滤,于60℃真空干燥,制得的吸水树脂吸蒸馏水量为1650g・g-1,吸人工尿为130g・g-1。
高吸水性树脂的合成与应用探讨
101 高吸水性树脂的特点及性能高吸水性树脂的三维结构和亲水性基团使其具有很好的亲水特性，表现出很好的保水性和吸水性。
当高吸水性树脂吸收水分时，会膨胀成为一种水凝胶，即便是在压力作用下，水也很难从凝胶中分离出来[1]。
与传统的吸水材料相比较，高吸水性树脂的吸水速度更快，吸水量更多，能够达到其自身数量的百倍乃至千倍。
因此，高吸水性树脂被广泛应用于生理卫生用品、农林园艺以及医药等领域。
2 高吸水性树脂的种类2.1 淀粉类高吸水性树脂淀粉是一种广泛存在于植物中的天然高分子聚合物。
利用淀粉制备高吸水性树脂不仅能够降低生产成本，而且制备的高吸水性树脂具有较好的生物降解性。
淀粉类高吸水性树脂的主要合成方法是接枝共聚，淀粉在引发剂的作用下与乙烯类有机单体进行接枝共聚。
该反应主要利用偶氮类、过氧化物以及氧化还原类引发剂进行反应，在特殊的情况下也可采用辐射引发[2]。
吴瑞红[3]在采用过硫酸钾引发红薯淀粉-丙烯酸-丙烯酰胺接枝共聚，实验结果表明，该高吸水性树脂具有较好的吸水性和耐盐性。
2.2 纤维素类高吸水性树脂纤维素的来源比较广泛，在市场上很容易获得，同时价格也比较便宜，在化学反应过程中自身的属性很容易发生改变。
因此，利用纤维素作为高吸水性树脂的原料也是一个重要的发展方向。
秦传高[4]在中以过硫酸钾为引发剂，N，N-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂，麦秸秆纤维素和丙烯酸作为原料合成了高吸水性树脂，实验结果表明，该吸水性树脂对去离子水、自来水以及0.9%生理盐水的吸收率分别达到了322.7g/g、167.2g/g和30.6g/g。
2.3 合成树脂类高吸水性树脂合成树脂的发展起步比较晚，最开始是在日本及西方发达国家应用起来的。
目前，合成树脂类高吸水性树脂成为了主要的研究方向，其主要分为丙烯酸（盐）类、丙烯腈类以及聚乙烯醇类。
2.4 高吸水性树脂制备方法在使用高吸水性树脂时，由于对高吸水树脂的形貌、适用范围以及对其吸水能力的需求不尽相同，因此，在制作高吸水树脂时，要挑选针对性的合成工艺，其特性详见表1。
高吸水树脂的制备及其性质研究
高吸水树脂的制备及其性质研究高吸水树脂，也叫超级吸水树脂，是一种高分子材料，能够吸收数倍于自身重量的水或其他液体。
它具有良好的吸水性、保水性、离子交换性和吸附性等特点，因而被广泛应用于卫生、农业、环保、化工等领域。
本文将介绍高吸水树脂的制备、特性及其在实际应用中的优缺点。
一、高吸水树脂的制备高吸水树脂的制备方法较多，主要包括自由基聚合法、原位聚合法、悬浮聚合法等。
以下将分别介绍这三种方法的原理及特点。
1、自由基聚合法自由基聚合法是目前应用最广泛的高吸水树脂制备方法之一。
该方法是利用双烯丙基醚、丙烯酸钠、2-丙烯酰胺等单体和N,N'-亚甲基双丙烯酰胺（MBA）等交联剂在反应器中，在引发剂的作用下发生自由基聚合反应，形成高分子网状结构。
自由基聚合法的优点是操作简单、工艺成熟、产量高，且制备出的高吸水树脂具有较为均匀和稳定的孔隙结构、较高的吸水性能和化学稳定性。
但缺点也明显，由于聚合反应过程中存在多种副反应，如交联度不均、水解、分解等，导致产品品质不稳定，耐久性差，且合成出的高吸水树脂多为非无毒或半无毒的产物。
2、原位聚合法原位聚合法是在水溶液中通过加入不同的单体，即可得到高吸水树脂的制备方法。
该方法的关键在于加入丙烯酸及其衍生物、丙烯酰胺及其衍生物等水溶性单体，并反应后形成高分子材料的过程。
与自由基聚合法不同，原位聚合法需要在低温下进行反应，以控制高分子的交联度，并加入交联剂促进交联反应的进行。
原位聚合法的优点在于制备出的高吸水树脂结构较为优化，分子间的相互作用增强，吸水性能更好，且水分子运动更加自由，有利于离子交换反应的进行。
缺点是需要对反应温度、反应物和交联剂等进行较为严格的控制，否则会产生聚合不完全、交联不均和晶体生成等副作用。
3、悬浮聚合法悬浮聚合法是一种新型的高吸水树脂制备方法，主要通过将单体和交联剂等散布在水中，形成悬浮液，并在引发剂的作用下进行自由基聚合反应。
与自由基聚合法相比，悬浮聚合法的优点在于制备工艺简单、成本低、产能高，且吸水性能和耐久性都得到了很大的改进。
高吸水性树脂的制备、性能测试及其应用研究.
高吸水性树脂用做水晶泥的研究刘力、罗威摘要：以环己烷为连续相，Span-60为悬浮稳定剂，过硫酸铵为引发剂，N，N’-亚甲基双丙烯胺为交联剂，对反相悬浮聚合制备聚丙烯酸钠高吸水性树脂进行研究。
结果表明，影响合成树脂吸水率的主要因素是交联剂质量分数，当交联剂质量分数为0.015%时，合成树脂的吸水率出现极大值，而且当反应温度控制在75℃，引发剂质量分数为18%时所得树脂的吸水率可达500g/g。
对合成树脂吸水、保水性能的进一步测试发现，树脂的初始阶段吸水速率较快，随着吸水时间的延长逐步下降，当树脂吸水饱和后水分损失很慢，在120℃下100min仅损失17.2%。
关键词：高吸水性树脂，聚丙烯酸钠，Span-60，吐温-40，交联剂，分散剂，引发剂。
一、背景介绍高吸水性树脂( super absorbent polymer, SAP),自上世纪70年代开发成功以来,已经得到了深入的研究和广泛的应用。
在美国等发达国家，高吸水性树脂的历史已有近40年，而在我国，它仅有10余年的发展史，对国内市场来说是一种新产品，虽然国内有许多单位已研究开发出产品并建立了生产装置，但是国产超强吸水剂产品尚未形成规模生产，其原因是由于生产技术落后而导致产品生产成本较高，产品性能没有及时改进而且产品的应用研究较少。
高吸水性树脂是一种轻度交联结构的高分子, 其分子链上具有很多亲水基团，如羟基、羧基、酰胺基、磺酸基等, 故吸水能力很强, 能吸收自身重量的几百倍甚至几千倍的水, 并且加压不淌出。
由于高吸水性树脂与常见的吸水性材料如纸, 布等相比, 具有很多优点, 是一种新型的功能性高分子材料, 因而它被广泛应用于工业、农林业、医疗卫生和日常生活中。
高吸水性聚丙烯酸钠含有- COONa 基团, 其亲水性要比含-OH、- COOH、- CONH2等亲水基团的高分子要强, 其吸水性能优良, 且是高安全性化合物，并具有一定的生物降解性。
因此，高吸水性树脂的研究与应用就显得十分重要。
新型高吸水树脂的制备及性能研究
论文题目：新型高吸水树脂的制备及性能研究专业：材料学硕士生：郭红梅（签名）指导教师：蔡会武（签名）摘要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已经成为该领域的主要研究方向。
本课题根据自由基接枝聚合原理，利用淀粉与部分中和的丙烯酸接枝共聚制备高吸水树脂。
通过单因素法系统的讨论了原料中淀粉与丙烯酸的配比、丙烯酸的中和度、引发剂的用量、交联剂的用量及反应温度等基本反应条件对产品吸水倍率及吸盐水倍率的影响，确定了最佳合成工艺条件。
同时，为了提高产品耐盐性、保水能力及吸水速率等性能，在产品聚合初期添加粘土，使粘土与淀粉-丙烯酸共聚。
选择了高岭土为研究对象，并对高岭土复合的淀粉-丙烯酸高吸水树脂与淀粉接枝丙烯酸高吸水树脂的吸水倍率、吸盐水倍率、吸水速率、保水能力、表面形态结构、热稳定性等性能进行了对比研究。
采用水溶液法制备出淀粉接枝丙烯酸高吸水树脂，优化的最佳工艺条件为：淀粉和∶，丙烯酸的中和度为80%，交联剂N,N’-亚甲基双丙烯酰单体丙烯酸的摩尔比为1585胺质量分数为单体总量的0.13%，引发剂过硫酸铵质量分数为单体的0.45%，聚合反应温度为65℃。
产品性能测试结果：吸水倍率545g/g；吸盐水的倍率85 g/g；吸水速率即吸水树脂吸水达到饱和所需时间为120min；在承压重量达200g时，它的保水能力为40%。
利用上述的优化工艺条件，选择三种粘土（硅藻土、活性白土、高岭土）分别与淀粉-丙烯酸共聚，测试三种产品的耐盐性和吸水速率等性能，结果表明高岭土复合的产品性能最佳。
选择高岭土为研究对象，制备高岭土复合淀粉接枝丙烯酸高吸水树脂，并研究高岭土的添加量对产品性能的影响。
当高岭土含量为10%时，产品性能最佳，测得该产品吸盐水倍率可达110g/g；吸水速率在60分钟达到饱和；承压重量200g时产品的保水能力为50%，比淀粉接枝丙烯酸高吸水树脂在耐盐性、吸水速率及保水能力上都有较大提高。
高吸水性树脂的合成与性能研究
高吸水性树脂的合成与性能研究摘要：高吸水性树脂是一类具有出色吸水性能的材料，正在广泛应用于许多领域，如卫生用品、农业、环境保护等。
本文旨在探讨高吸水性树脂的合成方法、性能及其在各个领域中的应用。
引言：随着科技的进步和人们对环境保护意识的提高，对高吸水性树脂这类具有独特性能的材料的需求不断增加。
高吸水性树脂能够吸收和保持大量的水分，具有较高的保水能力和稳定的化学性质。
因此，研究高吸水性树脂的合成方法和性能不仅对于材料科学的发展具有重要意义，也在实际应用中具有广泛的前景。
一、高吸水性树脂的合成方法高吸水性树脂的合成方法主要分为物理交联法和化学交联法两种方式。
1. 物理交联法物理交联法是通过聚合物间的相互作用力实现高吸水性树脂的制备。
其中，主要方法有自组装法、热交联法和辐射交联法等。
自组装法是将聚合物在适当的条件下，通过自身的分子间作用力形成交联结构的方法。
热交联法是通过热处理使聚合物颗粒之间产生交联结构的方法。
而辐射交联法则是通过辐射照射聚合物体系来形成交联结构。
2. 化学交联法化学交联法是通过在聚合物分子中引入交联剂进行交联反应来制备高吸水性树脂。
常用的交联剂有环氧化合物、异氰酸酯、有机过氧化物等。
化学交联法制备的高吸水性树脂具有较高的交联度和保水性能，但交联反应的控制较为复杂，合成条件较为苛刻。
二、高吸水性树脂的性能1. 吸水性能高吸水性树脂的主要性能之一是其出色的吸水性能。
当高吸水性树脂接触水分时，吸水性能会受到许多因素的影响，如温度、pH值、离子浓度等。
研究表明，高吸水性树脂的吸水性能与其交联度、孔隙率以及聚合物链的结构等有关。
2. 保水性能高吸水性树脂的保水性能是指其在吸收水分后能够保持水分，并不容易释放出来。
保水性能的好坏对于许多应用领域来说非常重要，如农业中的土壤保水、卫生用品中的液体吸收等。
许多研究表明，高吸水性树脂的保水性能与其交联度、孔隙率及分子链的结构有关。
3. 生物相容性高吸水性树脂在医学领域应用中的生物相容性是一个重要的考虑因素。
高吸水树脂的主要成分
高吸水树脂的主要成分高吸水树脂，又被称为超强吸水树脂，是一种具有卓越吸水能力的材料。
它主要由聚合物组成，其中最常见的成分是交联聚丙烯酸钠。
交联聚丙烯酸钠是一种超级吸水性树脂材料。
它具有结构紧凑、颗粒均匀、具有多孔性等特点。
这些特点使得高吸水树脂能够吸收和保持大量的水分。
事实上，仅仅一克高吸水树脂就能吸收几百毫升的水。
这使得高吸水树脂在许多领域广泛应用。
高吸水树脂主要有两种形式：粉末和颗粒。
粉末形式常用于制备涂层和材料加工中，而颗粒形式则多用于土壤水分调控以及农业和园艺领域。
因为高吸水树脂可以保持土壤中的水分，并可逐渐释放给植物，从而提供植物生长所需的水分。
这一特性对于干旱地区和水资源有限的地区尤为重要。
除了在植物生长中的应用，高吸水树脂还有许多其他实用价值。
在医疗领域，高吸水树脂被广泛用于制作医用敷料和吸水垫等产品，用于吸收和保持伤口的分泌物。
在婴儿尿布中，高吸水树脂也是一个关键组件，它可以吸收并锁定尿液，使婴儿保持干燥舒适。
在家居生活中，高吸水树脂也有用武之地。
它可以被用于吸收室内潮湿空气中的水分，起到调湿作用，保持室内相对湿度的平衡。
此外，高吸水树脂还可以用于制作清洁剂和除湿剂，有效地吸附和去除空气中的污染物。
对于使用高吸水树脂，我们需要注意一些使用技巧。
首先，根据具体需求选择合适的形式和粒径。
其次，在使用过程中，要注意控制用量，避免浪费和过度使用。
最后，对于已经使用过的高吸水树脂，可以进行回收利用，减少对环境的影响。
总之，高吸水树脂是一种非常有用的材料，具有广泛的应用前景。
它的主要成分是交联聚丙烯酸钠，具有优异的吸水能力和保湿性能。
我们可以根据需要选择合适的形式和用途，充分发挥其功能。
然而，要注意科学使用和环保处理，使其更好地服务于我们的生活和工作。
农林用高吸水性树脂的性能指标检测方法
高吸水性树脂的制备和应用
高吸水性树脂的制备和应用高吸水性树脂是一种具有极高吸水性能的新型材料。
它具有非常强的水吸附性和保水性能，可以在单体、乳液或粉末形式等多种形式出现。
高吸水性树脂被广泛应用于各种领域，如医疗、农业、环保等等。
本文将介绍高吸水性树脂的制备及其应用。
一、高吸水性树脂的制备高吸水性树脂的制备方法主要有两种，分别是物理交联法和化学交联法。
其中，化学交联法是最常用的方法。
1. 物理交联法物理交联法是将含有吸水性单体的水溶液或水相悬浊液中加入一些交联剂，使得单体间形成物理交联点，从而形成高分子网络结构。
实验中可采用以下方法：（1）冻融法将含有吸水性单体的水溶液或水相悬浊液冷冻至低于0℃，然后加热至30~40℃进行融化，反复进行数次，直到交联点足够稳定。
（2）加盐交联法在吸水性单体水溶液或水相悬浊液中加入一些盐类，使得单体形成物理交联点。
2. 化学交联法化学交联法是将含有吸水性单体的水溶液或水相悬浊液中加入一些交联剂，在高温或室温下反应形成交联点。
实验中可采用以下方法：（1）自由基交联法使用引发剂进行自由基聚合反应，产生交联点。
通常使用双丙烯酰胺作为单体，N,N'-亚甲基双丙烯酰胺或N,N'-亚甲基双丙烯酰胺偶氮联产物作为引发剂。
（2）离子交联法使用离子反应组成交联点，通常使用一些含有羟基的单体，如丙烯酸、甲基丙烯酸和2-羟乙基丙烯酸等。
二、高吸水性树脂的应用1. 医疗用途高吸水性树脂被广泛应用于医疗领域，如医用敷料和尿不湿等。
吸收率高、吸收速度快、保持时间长等特点让它成为医疗敷料中重要的原料。
2. 农业用途高吸水性树脂可以被应用于土壤改良和植物生长促进。
在干旱或缺水期，将高吸水性树脂添加到土壤中可以提高土壤的保水性能，促进植物的生长。
3. 环保用途高吸水性树脂可以用于水处理和土壤污染治理。
它可以吸附有害物质、去除水的污染物和土壤中的重金属等。
高吸水性树脂作为一种新型的材料，在各个领域都有着广泛的应用前景。
高吸水性树脂——聚丙烯酸钠的合成与性能分析
n H 2C
CH COOH
引 发 剂
CH
2
CH COOH
n
1
实训器材 250mL 三颈瓶、油浴装置、回流冷凝管、烧杯、滴液漏斗、分水器。 丙烯酸、NaOH、N，N—亚甲基双丙烯酰胺、K2S2O8、司班—60、环己烷。 仪器： （使用条件）
实训过程： （包括主要步骤、实验分析等，可用流程、框图表示） 在装有分水器、回流冷凝管、搅拌浆和通气管的 250mL 三颈瓶中加入 10mL 丙烯酸和 20mL 质量浓度为 18％的 NaOH 溶液， 然后在冰水浴中混合均匀， 再加入 0.0060g N，N—亚甲基双丙烯酰胺和 0.0470g K2S2O8，搅拌均匀。将 0.6g 司班－60 溶于 44mL 环 己烷中，再加入三颈瓶。在 50～65℃搅拌 3h，然后升温至 100℃回流 0.5h，即可得到聚丙 烯酸钠水凝胶。
专业技能综合实训报告
学院：化学与材料工程学院 学 号 地点
啊啊啊
班级：材料高分子 091 班 姓名 中国盼盼
2011—2012 学年第二学期
朱亚辉
指导教师 时间
实训项目名称
高吸水性树脂——聚丙烯酸钠的合成与性能分析 敬行楼高分子化学实验室
实训目的与要求： 1.合成一种具有高吸水性能的聚丙烯酸钠； 2.了解各种聚合方法的原理和方法 实训方案设计及原理： 未经交联的聚丙烯酸钠是一种水溶性的聚电解质类聚合物,通过交联可赋予聚丙烯酸 钠高吸水性。聚丙烯酸钠的羧酸钠侧基遇水后,电离成羧酸根与Na+ ,Na+ 在水中可移动离 子,主链网络骨架则均为带负电的阴离子,不能移动,其间的排斥作用产生网络扩张的动 力。Na+具有一定的活动性,但由于受网络骨架相反电荷的吸引、束缚,使得Na+存在于网络 中,这样网络内部Na+浓度大于外部水中Na+浓度,离子网络内外产生渗透压力,加上聚电解 质本身的-COONa 基团亲水能力很强,水能在很短时间内大量进入网络。 由于水的进一步渗 透,部分Na+ 脱离高分子链向溶剂区扩散,导致渗透压下降,又导致高分子上带净电荷,由于 静电排斥,引起高分子链扩展,高分子链扩展又导致高分子网络的弹性收缩,这几种作用达 到平衡时,就决定了其吸水性能。高吸水性树脂三维空间网络孔径愈大,网络结构愈大,吸 水倍率就愈高。反之,孔径愈小,吸水倍率愈低。 聚丙烯酸钠高吸水性树脂能吸收大量水,并且保水性能优秀。如果环境干燥,会放水, 环境潮湿会吸水。添加少量的高吸水性聚丙烯酸钠的土壤,能提高某些豆类的发芽率和豆 苗的抗旱能力,并且使土壤的透气性增加。 高吸水性聚丙烯酸钠可作增稠剂用,少量的加入 使粘度增加很大,用于化妆品乳液等的增稠剂。
超强吸水树脂的制备实验报告
超强吸水树脂的制备实验报告一、实验目的本实验旨在通过化学合成方法制备超强吸水树脂，并对其吸水性能进行评估和分析，以深入了解超强吸水树脂的制备工艺和性能特点。
二、实验原理超强吸水树脂是一种具有三维网络结构的高分子化合物，能够吸收自身重量几百倍甚至上千倍的水分。
其吸水原理主要基于高分子链上的亲水基团（如羧基、羟基等）与水分子之间的氢键作用，以及网络结构的渗透压作用。
常见的超强吸水树脂制备方法包括水溶液聚合法、反相悬浮聚合法等。
本实验采用水溶液聚合法，以丙烯酸（AA）为单体，N,N’亚甲基双丙烯酰胺（MBA）为交联剂，过硫酸铵（APS）为引发剂，在一定条件下进行聚合反应，生成聚丙烯酸钠（PAANa）超强吸水树脂。
三、实验材料与仪器1、实验材料丙烯酸（AA）：分析纯氢氧化钠（NaOH）：分析纯N,N’亚甲基双丙烯酰胺（MBA）：分析纯过硫酸铵（APS）：分析纯去离子水2、实验仪器电子天平恒温水浴锅电动搅拌器真空干燥箱筛网（100 目）四、实验步骤1、溶液配制称取一定量的丙烯酸（AA），用氢氧化钠溶液中和至中和度为70%～80%，得到丙烯酸钠溶液。
称取适量的N,N’亚甲基双丙烯酰胺（MBA）溶于少量去离子水中，配制成交联剂溶液。
称取适量的过硫酸铵（APS）溶于少量去离子水中，配制成引发剂溶液。
2、聚合反应将丙烯酸钠溶液加入三口烧瓶中，置于恒温水浴锅中，开启电动搅拌器，搅拌均匀。
升温至一定温度后，缓慢滴加交联剂溶液和引发剂溶液，反应一段时间。
3、产物处理反应结束后，将产物倒入培养皿中，在室温下静置一段时间，使其自然冷却。
将冷却后的产物剪成小块，用去离子水浸泡、洗涤多次，以除去未反应的单体和杂质。
用筛网过滤产物，将过滤后的产物放入真空干燥箱中干燥至恒重，得到超强吸水树脂。
五、实验结果与分析1、吸水性能测试称取一定量的干燥超强吸水树脂，放入装有去离子水的容器中，浸泡一定时间后，用筛网过滤，并称量吸水后的树脂质量。
高吸水性树脂的合成与应用
高吸水性树脂(Super Absorbent Polymer, 简称SAP)是有一定交联度网络结构的高分子聚合物,其分子链上含有羟基(-OH)、羧基(-COOH)等强亲水性基团。
根据吸水量和用途的不同大致可以分为两大类：吸水量仅为干树脂量的百分之数十者，吸水后具有一定的机械强度，他们称之为水凝胶，可用做接触眼睛，医用修复材料，渗透膜等。
另一类吸水量可达到干树脂的数十倍，甚至高达3000倍，称之为高吸水性树脂。
高吸水性树脂用途十分广泛，在石化，化工，建筑，农业，医疗以及日常生活中有广泛的应用，如用作吸水材料，堵水材料，用于蔬菜栽培，吸水尿布等。
原理高吸水性树脂一般的说，高吸水性树脂在结构上应具备一下特点：1. 分子中具有强亲水性基团，如羧基，羟基等。
与水接触时，聚合物分子能与水迅速形成氢键或其他化学键，对水等强极性物质有一定的吸附能力。
2. 聚合物通常为交联型结构，在溶剂中不溶，吸水后能迅速溶胀。
由于水被包覆在呈凝胶状的分子网络中，不易流失和挥发。
3. 聚合物应具有一定的立体结构和较高的分子量，吸水后能保持一定的机械强度。
SAP内部的高分子链互相缠绕形成三维网状结构，其吸水过程分为三个阶段：①高吸水性树脂通过毛细管吸附作用吸入水分子；②在水分子作用下，SAP分子链上的亲水基团离解为阴离子和阳离子，阳离子作为可移动离子在树脂内部维持电中性，如图所示，阴离子固定在高分子链上，分子链上的阴离子之间的静电排斥将导致高吸水性树脂中三维网状结构的逐渐膨胀，与此同时亲水基团被不断电离，使三维网络结构内外的渗透压逐渐增大，从而使更多的水渗入高吸水性树脂内部；③吸水达到饱和，此时聚合物分子链间的阻力大于离子浓度差提供的驱动力。
SAP的吸水能力由物理作用和化学作用共同贡献，与海绵、棉花等材料的物理吸水并不相同。
SAP依靠分子链上亲水基团与水分子之间的范德华力将水分子吸收，并通过分子链交联成的网状结构将水分子束缚在网格中。
高吸水树脂实验报告
1. 了解高吸水树脂的制备方法及原理。
2. 掌握高吸水树脂的性能测试方法。
3. 分析高吸水树脂在不同溶液中的吸水性能。
二、实验原理高吸水树脂（Super Absorbent Polymer，SAP）是一种具有三维网状结构的高分子物质，主要由不饱和烯类单体（如丙烯酸、丙烯酰胺等）作为原材料，通过添加交联剂和引发剂经聚合反应合成。
SAP 分子链上带有大量亲水性基因，如-OH、-COOH、-CONH2、-SO3H等，使其具有极强的吸水性和保水性。
本实验通过制备高吸水树脂，测试其吸液率、吸水速率和保水性能，以评估其应用价值。
三、实验材料与仪器1. 实验材料：- 不饱和烯类单体（如丙烯酸、丙烯酰胺等）- 交联剂- 引发剂- 离子水- 氯化钠溶液- 烧杯- 托盘天平- 离子交换树脂- 滤纸- 质构仪2. 实验仪器：- 实验室常用仪器（如烧杯、玻璃棒、滴管等）- 质构仪1. 制备高吸水树脂：（1）称取一定量的不饱和烯类单体，加入适量交联剂和引发剂；（2）将混合物加入烧杯中，搅拌溶解；（3）在恒温条件下进行聚合反应，得到高吸水树脂；（4）将高吸水树脂进行干燥处理，得到干燥的高吸水树脂。
2. 吸液率测试：（1）称取0.6克干燥的高吸水树脂；（2）将树脂加入烧杯中，加入2000毫升离子水；（3）等待1小时后，用滤纸过滤多余的离子水；（4）称取过滤后的树脂，计算吸液率。
3. 吸水速率测试：（1）称取4.3克干燥的高吸水树脂；（2）将树脂加入烧杯中，加入1000毫升氯化钠溶液；（3）记录开始吸水时间，每30分钟记录一次树脂的吸水质量；（4）计算吸水速率。
4. 保水性能测试：（1）称取2.3克干燥的高吸水树脂；（2）将树脂加入烧杯中，加入4000毫升氯化钠溶液；（3）等待半小时后，用滤纸过滤多余的氯化钠溶液；（4）称取过滤后的树脂，计算保水性能。
5. 凝胶强度测试：（1）将干燥的高吸水树脂加入质构仪的样品夹具中；（2）设置质构仪的参数，进行凝胶强度测试；（3）记录测试结果。
浅谈高分子吸水树脂的合成与应用
浅谈高分子吸水树脂的合成与应用作为一种新型的功能型的材料，高分子吸水材料是由日本以及美国共同研制而成的，该材料的显著特点是具有较强的吸水性，并且与普通的吸水纸以及海绵不同，该材料的吸水原理比较特别，并且比一般的吸水材料的吸水性好。
鉴于此，本文就高分子吸水树脂的合成与应用展开探讨，以期为相关工作起到参考作用。
标签：高分子吸水树脂；合成；应用1 高分子吸水树脂的特点普通的吸水材料，比如脱脂棉、海绵等，最大的吸水量也只是自重的20倍左右，在吸水完成之后，可以借助外界的压力将水分进行挤压。
但是高分子的吸水树脂和一般的吸水材料的结构有所不同，该材料是一种高分子的电解质，吸水性比较强，并且聚合物的骨架呈现网络状的分布。
2 高吸水性树脂的吸水机理在大自然中，可以吸水的物质有很多种，根据吸水的性质不同，可以将其分为物理吸附以及化学吸附，其中，物理吸附主要是一些比较常见的吸附材料，比如纸张、棉花以及海绵等，这些材料的吸水原理是借助毛细管进行吸水，这些材料的吸水效果不高，最大的吸水量也只能是自身重量的几十倍，在加热加压的情况下，水分就会溢出来。
对于化学吸水而言，是借助化学键来结合水分，因材质分子与水分子之间产生了一定的化学键，因此，水分可以一致渗透到网络状的分子结构之中，这种吸附方法具有较高的牢固性，并且在加热加压的环境下也不容易使得水分失去，因此，不仅有较高的吸水性，还有较好的水分保持性能。
3 高吸水性树脂的合成3.1 淀粉类在目前所见的高吸水性树脂的合成方法之中，将淀粉作为原材料进行合成的方法是比较常见的方法，这种合成方法主要借助自由基引发聚合，然后在淀粉上接入乙烯单体。
在这一过程中主要借助化学引发，对于一些存在特殊要求的合成，可以使用輻射引发的方法。
3.2 纤维素类由于纤维素来源比较广泛，因此，容易获得，同时价格也不贵，再加上自身的属性也容易通过化学来进行相应的改变，从而得到了很多制造商的喜爱。
随着科学技术的不断发展，研究纤维素的吸水性成为了一项重要的课题，为后期广泛的使用奠定了良好的基础。