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超吸水材料是一种新型功能高分子材料,具有高吸水保水等许多优良特性。本论文采用全新的真空一锅法,合成了木薯淀粉接枝丙烯酸、玉米淀粉接枝丙烯酸、聚丙烯酸三种超吸水材料;并对木薯淀粉接枝丙烯酸超吸水材料进行了重点研究,包括其吸水吸液性能、吸水性能与接枝效率的关系、性能与结构的表征分析、实际应用等,具体研究结果如下:1、在同一工艺配方下,合成了三种超吸水材料;考察了真空度、交联剂用量、引发剂用量、淀粉与丙烯酸配比、碱中和度、反应温度与反应时间、总耗水量等8个影响因素,每个影响因素下选取5个水平;在考察的因素水平范围内得到了一组适用淀粉系超吸水材料制备的最佳工艺配方,具体为:真空度-0.08MPa、交联剂用量0.004g、引发剂用量0.25g、淀粉与丙烯酸配比2.5:1、碱中和度20%、反应温度65℃、反应时间3h、总耗水量45ml;制得的淀粉系超吸水材料吸水倍数为:木薯淀粉超吸水材料1373倍,玉米淀粉超吸水材料1370倍;而同工艺配方条件下,聚丙烯酸超吸水材料的吸水能力最高仅458倍,远低于淀粉系超吸水材料的吸水能力,故而、该工艺配方不适于制备聚丙烯酸超吸水材料。2、对木薯淀粉接枝丙烯酸超吸水材料样品的接枝效率与吸水倍数关系进行了重点研究,结果表明:只有3个影响因素(真空度、引发剂量、单体与淀粉质量比)制备的超吸水材料,接枝效率与吸水倍数有相同的变化规律;所有待考察的因素,在局部水平范围内、即材料在获得最高吸水倍数前,接枝效率与吸水倍数呈现一同升高的趋势;其后,吸水倍数高低与接枝效率高低无特定联系。全体影响因素与水平范围内,接枝效率高低与吸水倍数高低无一致性,即单个个体相比较,接枝效率高低与吸水能力高低无明显的相关性。3、经傅里叶红外光谱(FTIR)分析发现:通过接枝共聚反应制得的木薯淀粉超吸水材料出现了新的官能团;X射线衍射分析发现:经过接枝共聚反应,木薯淀粉结晶结构发生了转变,超吸水材料结构趋向于无定形态;热重-差示扫描量热仪(TG-DSC)分析发现:木薯淀粉超吸水材料有着不同于木薯淀粉与聚丙烯酸的结构;扫描电子显微镜(SEM)分析发现:超吸水材料表面布满沟壑、网线,内部具有多孔结构,且吸水能力不同的样品具有不同的微观形貌;偏光显微镜(PM)分析发现:经过接枝共聚反应,木薯淀粉典型的消光十字消失,并且超吸水材料出现了新的树枝状的网络分叉结构。可见,使用新的真空一锅法工艺,可以使得木薯淀粉与丙烯酸发生接枝共聚制得木薯淀粉超吸水材料。4、通过对三种具有一定吸水倍数梯度差的木薯淀粉超吸水材料的粒径与吸水倍数关系、吸液耐盐能力、对pH值的敏感性、保水性、耐压性(强度)、反复使用次数等性能的测试;筛选出一种综合性能优异,具有实际应用价值的木薯淀粉超吸水保水材料:M-894。5、对M-894的实际应用和可降解性做了初步研究,试验结果表明:作为农业用保水剂,M-894对于土壤保湿及植物生长有正面作用;通过一年时间的实际土埋降解试验发现,木薯淀粉超吸水材料M-894降解速度明显快于聚丙烯酸超吸水材料,M-894降解率为97.95%,同工艺配方的聚丙烯超吸水材料仅为33.82%。