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本文以过硫酸钾 (KPS) 为引发剂, N,N-亚甲基双丙烯酰胺(NMBA)为交联剂,采用溶液聚合的方法,合成了魔芋粉-丙烯酸-丙烯酰胺接枝共聚物(KGM-g-AA-AM)高吸水性树脂 (SAP)。探讨了引发剂、交联剂、丙烯酸、丙烯酰胺等用量以及单体中和度、反应时间和反应温度等因素对接枝物的接枝率、接枝效率以及吸水性能的影响。
结果表明,在本实验条件下,魔芋粉与丙烯酸—丙烯酰胺接枝聚合反应的最佳工艺条件:反应温度55~65℃,反应时间为3h,引发剂用量为0.35%(占单体的质量),魔芋粉与单体质量比为1∶4,丙烯酸/丙烯酰胺 (质量) 为1∶1,丙烯酸中和度为80%,在此接枝共聚条件下,接枝效率可达75%,所得的接枝共聚物的接枝率达到33%左右。当在接枝共聚时加入的交联剂用量为0.075%(占单体的质量)的条件下,制得的SAPI吸去离子水可达720 g/g,吸0.9%的NaCl溶液为110g/g。
采用溶液自由基聚合的方法研究了不同引发体系(硝酸铈铵、过硫酸钾、过硫酸钾—亚硫酸氢钠)引发魔芋粉与丙烯酸的接枝共聚反应。对引发剂浓度、反应温度、单体浓度、单体中和度、反应时间等反应条件进行了考察,并比较了以硝酸铈铵、过硫酸钾、过硫酸钾—亚硫酸氢钠为不同引发体系的魔芋粉与丙烯酸接枝共聚反应的结果,探讨了反应条件对接枝率和接枝效率的影响。
结果表明,过硫酸钾—亚硫酸氢钠为引发剂的引发效果最佳,接枝率和接枝效率分别可达到59%和94%,并通过红外图谱(IR)分析证实了接枝聚合物的结构,扫描电镜(SEM)观察接枝聚合物的形态。