高吸水性树脂的制备及吸液性能研究.ppt

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1、SA-g-P(AA-co-AM)高吸水性树脂的制备及吸液性能研究指导老师：答辩人：研究背景及意义背景：作为一次性个人护理产品的主要组成部分，高吸水性树脂弃用后长期不能降解会造成环境污染，开发可生物降解高吸水性树脂，以减少对环境的污染是当前国内外在这一领域的重要研究课题。意义：海带中提取的海藻酸钠，来源广泛、无毒且生物降解性好，对其进行接枝改性，所得的接枝共聚物兼具海藻酸钠与合成高分子的优良特性，这在很大程度上拓宽了其应用范围。论文结构和主要内容第一部分：绪论第二部分：实验部分第三部分：结论第四部分：致谢问题由来AA、AM的单体质量比，KPS用量，MB

2、A用量以及AA中和度的变化会对SA-g-P(AA-co-AM)高吸水性树脂吸液性能产生影响，为此本实验通过改变各个影响因素，以确定最佳的合成条件。解决思路因素水平mAA:mAMＡＡ中和度mKPS/(mAA+mAM)mMBA/(mAA+mAM)12:360%0.97%0.07%23:270%1.32%0.10%33:180%1.62%0.13%针对以上问题，本文设计四因素三水平[L9(34)]正交试验。通过查阅文献，确定实验因素如下表。实验因素表实验部分合成工艺路线实验原理结果与讨论单因素实验红外光谱NaOHAA中和液SAAM聚合凝胶粉碎交联剂氮气引发剂

3、干燥产物SA-g-P(AA-co-AM)高吸水性树脂合成的工艺路线以丙烯酸为单体，先进行部分中和，再加入海藻酸钠、丙烯酰胺接枝共聚。这样得到的高吸水性树脂不仅含有酰胺基等非离子型基团，而且还有酯基、羧基等离子型基团，从而提高了树脂的吸液性能。实验原理结果与讨论根据正交实验原理，及正交表的基本性质，得正交实验方案和结果如下表。表二.吸液性能正交实验数据表实验mAA:mAM中和度mKPS/（mAA+mAM）mMBA/（mAA+mAM）QH2O/(g/g)QNaCl/(g/g)12∶360%0.97%0.07%161.65530.03622∶370%1.32

4、%0.10%197.91031.49232∶380%1.62%0.13%202.26532.58043∶280%0.97%0.10%226.99638.39353∶260%1.32%0.13%213.01034.38663∶270%1.62%0.07%178.48833.28473∶170%0.97%0.13%242.93240.10583∶180%1.32%0.07%238.73642.95593∶160%1.62%0.10%145.22623.911吸水倍率K1187.277173.297210.528192.960K2206.165206.443

5、216.552190.044K3208.965222.666175.326219.402R21.68849.36941.22629.359吸盐水倍率K131.36929.44436.17835.425K235.35434.96036.27831.265K335.65737.97629.92535.690R4.2888.5326.3534.425结果与讨论附表二.由表二可知，影响树脂吸液性能的因素次序为：AA中和度>KPS用量>MBA用量>单体质量比。树脂的最佳制备条件为mAA:mAM=3:1，中和度为80%，mKPS/(mAA+mAM）=1.32%，m

6、MBA/(mAA+mAM)=0.13%。单体质量比对吸液性能的影响219.46g/g37.92g/g3.223.27单因素实验当单体质量比较低时，聚合反应不完全，吸液倍率较低。当单体质量比过高时，生成的树脂网络穿插严重，难以伸展，吸液倍率也较低。76.20%78.30%35.21g/g203.22g/g中和度对吸液性能的影响单因素实验AA活性很高，若中和度过低，聚合反应不易控制，容易形成高度交联的聚合物，吸液倍率较低。中和度过高，树脂水溶性增大，吸液倍率降低。1.12%1.09%37.50g/g234.48g/gKPS用量对吸液性能的影响单因素实验KP

7、S用量太少时，引发反应困难，聚合物交联密度小，吸液倍率低。KPS用量过高，聚合反应速度过快，聚合物交联密度过大，低聚物较多，吸液倍率也较低。39.65g/g267.62g/g0.101%0.103%MBA用量对吸液性能的影响单因素实验MBA用量太少时，聚合物未形成理想的三维网状结构，吸液倍率较低。随着MBA用量增加，网状结构形成，液体有了支撑点，吸液倍率增加。MBA用量过高，交联密度过高，液体难以进入，吸液倍率减小。红外表征因海藻酸钠的O-H键与丙烯酰胺的N-H键双峰重叠，SA-g-P(AA-co-AM)中此峰较宽。由于聚合物中氢键作用，SA-g-P(

8、AA-co-AM)谱图的出峰位置与另外两物质相比有轻微的变动。结论由实验结果可知，最佳合成条件