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《西北工业大学》 2006年
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高吸水性树脂的结构设计与性能研究

张小红  
【摘要】:应用分子结构设计理论,以丙烯酸(AA)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、蒙脱石(MMT)和海藻酸钠(SA)等为主要原料,设计并用反相悬浮聚合法合成了PAA/MMT、PAA/AMPS/MMT和PAA/SA高吸水性树脂,探讨了影响高吸水性树脂性能的各种因素,研究了高吸水性树脂的吸水性能、保水性能、耐盐性能、热稳定性能、生物降解性能和结构。 采用二次插层法使蒙脱石先后与甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)和十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)反应制得有机蒙脱石,使蒙脱石层间距从1.26nm增大至3.07nm,有利于MMT与PAA的插层复合反应,证明二次插层法是一种较好的制备有机蒙脱石的方法。 实验结果证明反相悬浮法是一种较好的合成高吸水性树脂的方法,可避免聚合产物吸收大量的水,产品呈小颗粒状,有利于聚合反应进行和产物后处理。考察了分散介质种类和油水体积比,分散剂种类和用量等反应条件对吸水性能的影响。实验结果表明:宜采用环己烷为分散介质,环己烷和水的油水体积比为3:1;Span-60和Tween-80为分散剂,Span-60和Tween-80质量比为2:1。 系统研究了各种反应条件对高吸水性树脂的吸水性能的影响,优化了合成工艺条件,结果如下: PAA/MMT高吸水性树脂:相对于环己烷,分散剂的质量分数为2%;相对于丙烯酸单体,交联剂(NMBA)、引发剂(KPS)和蒙脱石的质量分数分别为0.1%、2%和10%;丙烯酸中和度为70%;聚合反应温度为70℃。在此条件下合成的PAA/MMT高吸水性树脂,吸水率为783g/g,吸盐水(0.9%NaGl水溶液)率为86g/g。 PAA/AMPS/MMT高吸水性树脂:相对于环己烷,分散剂的质量分数为2%;相对于AA和AMPS,NMBA、KPS、MMT和AMPS的质量分数分别为0.1%、2%、10%、30%;丙烯酸中和度为75%;聚合反应温度为70℃。在此条件下合成的PAA/AMPS/MMT高吸水性树脂,吸水率为857g/g,吸盐水率为129g/g。 PAA/SA高吸水性树脂:相对于环己烷,分散剂的质量分数为3%;相对于反应单体从和SA,NMBA、KPS和SA的质量分数分别为0.1%、1.0%和1.5%;丙烯酸中和度65%;聚合反应温度70℃。在此条件下合成的PAA/SA高吸水性树脂,吸水率为814g/g,吸盐水率为79g/g。 研究了PAA/MMT、PAA/AMPS/MMT、PAA/SA高吸水性树脂的吸水保水性能和吸水速率和凝胶强度。结果表明:PAA/MMT和PAA/AMPS/MMT高吸水性树脂的吸水
【学位授予单位】:西北工业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TQ326.4

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【引证文献】
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【同被引文献】
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【二级引证文献】
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