高吸水性树脂

高吸水性树脂,可以吸收其本身重量的几百倍水。将水溶性高分子如羧甲基纤维素、聚丙烯酸钠盐或聚乙烯醇进行轻微的交联可以得到。由于其高吸水性、在压力下的高保水性和高增稠性,被广泛应用于纸尿布、生理巾、土壤保水剂、工业脱水剂、增稠剂等。     

高吸水性树脂的合成和应用

本文综述了近年来高吸水性树脂的研究进展,主要包括3个方面:(1)高吸水性树脂的制备;(2)高吸水性树脂的结构及性能表征;(3)高吸水性树脂的应用开发。     

高吸水性树脂

用热力学理论和相转变理论阐明了高吸水性树脂的吸水机理。解释了高分子链上的电荷密度、外界溶液离子强度以及交联度对吸水倍数的影响，并指出了影响吸水速率的因素。介绍了淀粉类、纤维素类、共聚合类、复合类以及可生物降解类高吸水性树脂近30年来的研究状况以及存在的问题，简要介绍了高吸水性树脂的应用。     

氧化淀粉基高吸水性树脂的制备及表征

以过硫酸铵为引发剂,N,N’-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,制备氧化淀粉―丙烯酸―丙烯酰胺高吸水性树脂,并采用红外光谱、X射线衍射等手段对产品的结构进行表征。通过单因素实验优化其制备工艺,最佳工艺条件为:氧化淀粉基体用量为50%,丙烯酸/丙烯酰胺质量比为4∶1,丙烯酸中和度为70%,引发剂过硫酸铵用量为0.5%,交联剂N,N’-亚甲基双丙烯酸胺用量为0.15%,反应温度为80℃,反应时间为3 h。此条件下,氧化淀粉基高吸水性树脂的吸水率达到972.4 g/g。     

高吸水性树脂研究进展

介绍了高吸水性树脂的结构、性能及其表征,结合经典理论与最新研究从热力学和动力学角度阐述其吸水机理,着重分析合成条件,组份和方法对高吸水性树脂性能的影响机制,简略地介绍了高吸水性树脂三十年来的发展及广阔的应用领域,并预测其研究与开发前景     

微波法合成淀粉接枝丙烯酸盐类高吸水性树脂的研究

以N,N′-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂、过硫酸铵为引发剂、在微波辐照下对淀粉接枝丙烯酸盐共聚进行了系统的研究,确定了最佳的反应条件,合成了粉末状的高吸水性树脂。并用FTIR和固体NMR等方法探讨了淀粉一丙烯酸盐接枝共聚物的结构特征。实验结果表明,利用微波技术合成淀粉一丙烯酸盐接枝共聚物可实现一次合成、干燥,简化合成工艺。淀粉与丙烯酸盐质量比为40／100左右时产物的接枝率最大,且吸水速率明显高于化学法合成的高吸水树脂。     

后交联法合成高吸水性树脂

以过硫酸钾为引发剂,水为分散介质,丙烯酸钠(AANa)与甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)共聚得到共聚物P(AANa-GMA),然后用乙二胺(EDA)使氧杂环开环发生交联反应,制得高吸水性树脂。其结构经^1H NMR和IR表征。用茶袋法研究了EDA用量对树脂吸水能力的影响。结果表明,当n(EDA):n(GMA)=1．0：1．4时,树脂的吸水倍率达527倍。     

高吸水性树脂

综述了国内高吸水性树脂的研究进展,其中包括高吸水性树脂的制备方法、类型、影响其吸水性能的因素以及功能与应用。     

高吸水性树脂的吸水机理

高吸水性树脂是三度空间网络聚合物，是高分子电介质。在高分子网络链上嵌有可电离的离子对，遇水形成离子网络。该树脂能吸收自身重量几百倍至几千倍的水，且保水性好，即使在压力下，水也不从中溢出。其吸水机理可用Ｆｌｏｒｙ－Ｈｕｇｇｉｎｓ热力学公式来解释。     

淀粉基高吸水性树脂吸水性能的测定条件评价

研究了测定条件对淀粉基高吸水性树脂吸水性能的影响,分别考察了测定方法、树脂粒径、初始加水量、水介质pH、温度及溶液中盐的质量分数对树脂吸水倍率和吸水速率的影响.结果表明,采用100目网筛过滤法测定树脂的吸水性能结果较准确;当吸水介质与干树脂的质量比为2 400∶1,pH为7时,可以使树脂达到最大饱和吸水倍率;在树脂粒径96～180μm范围内,随着树脂粒径的减小、水介质温度的升高及盐浓度的降低,树脂的吸水倍率和吸水速率增大.     

淀粉接枝丙烯酸/醋酸乙烯酯高吸水性树脂的制备

以过硫酸铵为引发剂,N,N-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,淀粉与丙烯酸/醋酸乙烯酯混合单体通过接枝共聚,制备了吸水及耐盐性能均较好的淀粉接枝丙烯酸/醋酸乙烯酯高吸水性树脂(CGAV)。最佳工艺条件为:淀粉10.0 g,m(混合单体)∶m(淀粉)=4∶1,w(引发剂)=0.3%,w(交联剂)=0.05%,于45℃反应2h~3 h。在最佳工艺条件下制得的CGAV吸去离子水率760 g.g-1,吸0.9%NaC l水溶液率68 g.g-1。     

微波技术在合成半纤维素高吸水树脂中的研究

首次以粘胶纤维生产过程中产生的半纤维素废碱液为原料,以丙烯酸为接枝单体,过硫酸铵-亚硫酸氢钠为氧化还原引发剂,N,N-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,分别采用常规加热法和微波辐射法制备半纤维素高吸水树脂,并利用红外光谱仪及扫描电子显微镜对树脂的结构和形貌进行了表征。对比分析了两种方法的反应时间及产物吸水性能,结果表明:两种方法均成功合成了半纤维素高吸水树脂,且利用微波辐射技术可显著缩短反应时间,其产物也具有更高的吸水率及吸水速率。     

反相悬浮聚合法合成超强吸水剂

探讨采用反相悬浮聚合法、合成聚丙烯酸盐超强吸水剂的工艺条件。结果表明：反应液中和废、单体浓度反应引发温度及交联剂种类及用量，对聚合反应的稳定进行有着很大的影响。采用本法制成的超强吸水剂，其吸去离子水能力达１２００－１４００ｇ／ｇ。制成的吸水剂凝胶粒子有一定的粒径分布。     

利用高吸水树脂优化3个中学化学实验*

尝试利用高吸水树脂对“酸碱中和反应、碳酸钠和碳酸氢钠分别与稀盐酸反应、探究分子运动现象”这3个实验进行创新改进,充分利用了高吸水树脂特殊的结构作用,使3个实验的现象更加显著。改进实验操作简便,高效简洁,值得推广到一线化学课堂的演示实验或学生分组实验。     

Determination of Polyacrylate Super Absorbent Polymers in Air

Abstract

A sampling and analytical method has been developed for measurement of a starch-grafted, cross-linked sodium polyacrylate in air. Also, the method is applicable to measurement of several other polyacrylate super absorbent polymers and involves air sampling with a 37-mm PVC membrane filter, treatment of the sample with 0.07 M cupric acetate solution to form a copper-polymer precipitate, digestion of the precipitate with nitric and perchloric acids, and measurement of the copper content by inductively-coupled plasma-atomic emission spectrophotometry. The interior surface of the front piece of the filter cassette also is analyzed. This analytical method has been compared with a sodium method that currently is used. Detection limits for various super absorbent polymers ranged from 4.4 to 14 micrograms per sample.     

玉米淀粉与丙烯酸接枝共聚合成高吸水树脂

高吸水性树指是七十年代迅速发展起来的一种新型功能高分子材料,由于它吸水速度快且能吸收自身重量数百倍乃至上千倍的水,吸水膨胀后生成的凝胶在加压条件下不易将水析出,而在周围环境缺水的条件下,又可将水缓慢释放出来,因此在农业、园林、医药卫生、沙漠治理、通信电缆等领域具有广泛的用途。近年来,随着高吸水树脂应用范围的不断拓展,其需求量迅速增加,平均年增长率高达30—40％。高吸水树脂根据合成原料的不同,主要分为合成树脂类、纤维素类和淀粉类,合成树脂类生产工艺简单,具有优良的吸水保水能力,但难于降解;纤维素类虽然可降解,但吸水率较低;淀粉类由于原料来源广泛,价格低廉,在自然界中可生物降解,对环境友好,成为吸水树脂领域的研究重点。我国在进行高吸水树脂的研究方面起步较晚,     

共聚类吸水树脂综合应用性能研究

以丙烯酸烯丙酯为交联剂合成了丙烯酸和丙烯酰胺共聚类吸水树脂,并对该吸水树脂的综合稳定性（耐热性、耐寒性、耐光性）进行了研究.对树脂凝胶溶胶含量、土壤保水性、树脂对去离子水、生理盐水、人工血、人工尿的吸收能力及树脂的膨胀动力学和热分解动力学作了较为全面的研究.确定了膨胀动力学参数及热分解反应动力学参数, 结果表明：所合成树脂吸水膨胀过程中膨胀指数0.5〈n〈1,属于non-Fikian扩散,吸水树脂的热解过程分为两个阶段,都属于一级反应,以丙烯酸烯丙酯作为交联剂合成的丙烯酸和丙烯酰胺共聚类吸水树脂具有良好的综合应用性能.     

反相悬浮法制备AA-AM共聚耐盐高吸水性树脂

对反相悬浮法制备丙烯酸 (AA)和丙烯酰胺 (AM)二元共聚高吸水性树脂的工艺进行了研究。实验表明 ,该工艺的最佳条件为 :AA 2 0g( 2 80mmol) ,n(AA)∶n(AM +AA) =0 .6 ,交联剂N ,N 亚甲基双丙烯酰胺的用量为单体总质量的 0 .2‰ ,引发剂过硫酸钾的用量为单体总质量的 0 .6‰ ,聚合温度 6 5℃ ,聚合时间 1.5h。AA -AM的吸水率为 12 5 0g·g-1,吸盐水率为 14 0g·g-1。     

高吸水性树脂溶胀热力学及吸水机理

分析了高吸水性树脂吸水的热力学本质，探讨了Flory公式的意义，通过简化的Flory公式得到吸水率与外部溶液离子强度的简单关系。同时，对高吸水性树脂在与水的相互作用以及溶胀过程进行了探讨，并以此为基础解释了一些吸水、保水现象。