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《青岛科技大学》 2012年
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壳聚糖交联聚马来酸酐高吸水树脂的制备

孔炎炎  
【摘要】:高吸水性树脂,是一种含有强亲水性基团并轻度交联的功能高分子材料,能吸收自身质量几百倍甚至上千倍的水,且不易渗出,即使在受热、加压条件下也不易失水。因此,广泛应用在农业、林业、卫生用品、药物传递剂、材料凝胶剂等领域。本文以可生物降解的N-马来酰化壳聚糖为交联剂,马来酸酐(MA)、丙烯酸(AA)为原料,过硫酸铵和亚硫酸氢钠为引发剂,采用水溶液自由基聚合反应合成了可生物降解的高吸水树脂,并利用正交试验法对合成条件进行了优化得到最佳合成条件;研究了高吸水树脂在不同溶胀介质中离子浓度对吸水率的影响、溶胀动力学性能、自然条件下的保水性能、重复吸水性能、pH敏感性和生物降解性;为进一步提高吸水树脂在0.9%NaCl溶液中的吸水能力,向反应体系中分别加入丙烯酸丁酯(BA)、聚乙烯醇(PVA)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、丙烯酰胺(AM)等,制备了在蒸馏水和0.9%NaCl溶液中吸水性能都很好的耐盐性高吸水树脂。 1.采用正交试验法对高吸水树脂的合成条件进行了优化,得到在蒸馏水和生理盐水中吸水率都最佳的高吸水树脂的合成条件为:单体浓度为20%,交联剂的用量为0.03g(单体的总量为3g),AA中和度为50%,MA占AA的量为5%。 2.随着MA用量、AA中合度、交联剂用量和单体含量的增加,高吸水树脂在蒸馏水和在0.9%NaCl溶液中的吸水率均先增加后减小,且均有一峰值出现。 3.高吸水树脂在蒸馏水中和0.9%NaCl溶液中都具有较好的吸水速度。 4.不同溶胀介质中,盐溶液的种类和浓度对高吸水树脂吸水率的影响较大。同种溶胀介质中的高吸水树脂的吸水率均随着溶胀介质中离子浓度的增大而迅速减小;当离子浓度相同时,高对吸水树脂在不同价态的阳离子溶液中吸水率大小顺序为:NaCl≈KCl CaCl_2≈MgCl_2 FeCl_3。 5.高吸水树脂在自然条件下具有良好的保水能力,经过4天后高吸水树脂的保水率仍都大于30%。交联剂用量越多高吸水树脂的保水性能越好。 6.高吸水性树脂具有较好的反复吸水能力,可以被循环利用,具有较好的实际利用价值。 7.溶液pH对高吸水树脂吸水率影响很大,高吸水树脂的最佳pH值适用范围为pH=7-10。 8.树脂在37℃的模拟胃酸中具有良好的生物降解性,随着交联剂用量的增加高吸水树脂的降解速率下降。 9. AM、BA的加入使高吸水树脂在蒸馏水中的吸水率在一定程度上有所降低,但可有效地改善高吸水树脂在0.9%NaCl溶液中的吸水率。 10. AMPS、PVA的加入可以有效地改善吸水树脂的吸水和吸盐率,随着AMPS和PVA用量的增加高吸水树脂在蒸馏水和0.9%NaCl溶液中的吸水率都先增大后减小,且均有一峰值出现。
【学位授予单位】:青岛科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TQ324.8

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