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本文在查阅了大量国内外文献的基础上,对高吸水树脂(Super AbsorbentResin简称SAR)进行了综述,重点讨论了高吸水树脂的合成、应用以及发展前景等问题。高吸水树脂是一种含有羧基、羟基等强亲水性基团并具有一定交联度的水溶胀型功能高分子材料。能吸收自重几百倍甚至几千倍的水,具有较强的吸水能力和保水性能,加压也不失水;它不溶于水,也不溶于有机溶剂,是具有三维网状结构的聚电解质。 本文首先以悬浮聚合法合成了高吸水树脂的骨架—丙烯酸甲酯(MA)与乙酸乙烯酯(VAC)共聚物[P(MA-co-VAC)]。用微机对该共聚反应进行了模拟,得到了共聚组成曲线、平均共聚体组成与转化率关系曲线、共聚体中单体结构单元的序列分布。由基团贡献法,预测了任一原料单体组成下所对应的共聚物的某些物性参数,如:比容Vp、溶解度参数δ、玻璃化转变温度Tg等。 共聚物水解得到的部分水解的MA-co-VAC共聚物[HP(MA-co-VAC)]是含有羧基和羟基的具有较高吸水能力和保水性能的吸水树脂。但它的凝胶强度、耐盐性能较差。研究了与共聚物吸水性能有关的几个因素,如引发剂及用量、交联剂用量、反应温度、时间、油水比以及水解度等。讨论了HP(MA-co-VAC)的吸水机理。 为进一步提高吸水能力、凝胶强度和/或耐盐性能,对HP(MA-co-VAC)进行了改性处理。方法是以过硫酸钾K2S2O8为引发剂,对其接枝丙烯腈(AN)。该接枝反应由FT-IR证实,并测定了接枝率和接枝效率。实验结果表明,接枝共聚物经进一步皂化改性后所得到的吸水树脂具有更优良的吸水能力、吸水速率、保水性和稳定性、再生性能以及耐盐性。 通过接枝和使用交联剂,接枝物的交联密度和枝化程度增加,从而提高了凝胶强度。同时腈基(-CN)皂化后得到了更多的亲水基团,如--CONH2、--COOH和/或--COO(Na),大幅提高吸水能力是显而易见的。同时—CONH2是非离子型亲水基团,离子强度的变化对其吸水能力影响不大,故而可以提高吸水树脂的耐 河北工业大学硕士研究生学位论文一盐性。 本文还对高吸水树脂的保水性能、再生能力,水凝胶的温度、PH值敏感性能进行了初步探讨,讨论了一些相关的影响因素。对高吸水树脂在农业保水、工业脱水剂(亦称油水分离剂、干燥剂)、药物缓释材料以及蓄能材料等方面的应用做了简单预测或论述。’_