丙烯酸改性黃原膠制備高吸水性樹(shù)脂及性能研究.pdf

1、高吸水性樹(shù)脂已成為衛(wèi)生護(hù)理用品、醫(yī)用材料、農(nóng)林園藝、防沙固沙等領(lǐng)域重要的功能高分子材料。隨著人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng),以天然高分子為主要成分、開(kāi)發(fā)可生物降解、環(huán)境友好的高吸水性樹(shù)脂替代合成樹(shù)脂類己成為研究的重點(diǎn)。當(dāng)前生物可降解高吸水性樹(shù)脂主要是以淀粉、纖維素等天然高分子為原料合成的,其合成工藝復(fù)雜,易腐敗,耐熱性差,吸水后凝膠強(qiáng)度低,長(zhǎng)期保水性及耐鹽性差。
　　 黃原膠無(wú)毒,可降解,具有高黏度,高耐酸、堿、鹽,高耐熱穩(wěn)定性等特性,同時(shí)

2、由于其分子結(jié)構(gòu)上具有大量活潑的伯、仲醇羥基,可以保證其分子上接枝共聚反應(yīng)的進(jìn)行。本文采用水溶性過(guò)硫酸鉀為引發(fā)劑,通過(guò)溶液聚合,使部分中和的丙烯酸在黃原膠分子鏈上發(fā)生接枝聚合反應(yīng),并加入N,N'-亞甲基雙丙烯酰胺進(jìn)行一定程度的交聯(lián),合成了具有較強(qiáng)吸水及耐鹽性能的黃原膠/丙烯酸高吸水性樹(shù)脂。
　　 為提高吸水倍率,通過(guò)設(shè)計(jì)正交實(shí)驗(yàn),進(jìn)行了各種不同條件的研究,發(fā)現(xiàn)丙烯酸與黃原膠單體質(zhì)量比、交聯(lián)劑用量、反應(yīng)溫度、引發(fā)劑用量及丙烯酸中和度

3、對(duì)樹(shù)脂吸水倍率影響較大,因此選擇這幾個(gè)因素研究其對(duì)樹(shù)脂吸水倍率的影響。結(jié)果表明高吸水性樹(shù)脂吸水倍率的最佳合成工藝條件為:丙烯酸與黃原膠質(zhì)量比m(AA):m(XG)=6:1,交聯(lián)劑、引發(fā)劑與黃原膠的質(zhì)量比分別為0.01和0.003,丙烯酸中和度為70％,反應(yīng)溫度為65℃,反應(yīng)時(shí)間為4h。
　　 對(duì)最佳合成條件下的黃原膠/丙烯酸高吸水性樹(shù)脂的各項(xiàng)性能進(jìn)行表征,結(jié)果表明,常溫下最大吸生理鹽水倍數(shù)為156g/g,同時(shí)吸蒸餾水倍數(shù)為854

4、g/g,表現(xiàn)出了較強(qiáng)的耐鹽性能及對(duì)鹽溶液類型及濃度的承受能力。同時(shí)所合成的材料吸液速率適中,得出了吸液速率方程,另外所合成的高吸水性樹(shù)脂具有較好的常溫保水性、離心保水性、熱保水性、承壓保水性。
　　 通過(guò)傅立葉紅外光譜儀(Fourier-transform infrared spectroscopy,FT-IR)、X-射線衍射(X-ray diffraction,XRD)、熱重分析(Thermal gravimetric ana

5、lysis,TGA)、掃描電鏡(scanning electronmicroscopy,SEM)、偏光顯微鏡(Polarizingmicroscope,PM)等手段對(duì)高吸水性樹(shù)脂進(jìn)行表征。FT-IR、XRD分析結(jié)果均表明AA已接枝到XG上,并且由于引入丙烯酸改變了黃原膠的性能,結(jié)晶度發(fā)生了一定的變化。TGA分析表明接枝共聚物熱穩(wěn)定性相比黃原膠有所提高。SEM和PM觀測(cè)接枝共聚前后樣品,觀測(cè)到原來(lái)表面平整規(guī)則的黃原膠分子經(jīng)過(guò)接枝改性后其表