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1、聚丙烯酸高吸水性樹脂的制備何琪琪摘要淀粉類高吸水性樹脂，由于其降解性好，對環(huán)境友好，成為吸水樹脂領域的研究重點，并取得了較大的研究成果。高吸水性樹脂或水凝膠是一類重要的部分交聯聚合材料，它能夠吸收大量的液體，通常是水。高吸水性樹脂的制備方法多種多樣，商業(yè)上，高吸水性聚合物主要是以丙烯酸作為主要成分來生產的。本文是以過硫酸銨為引發(fā)劑，將淀粉與丙烯酸、丙烯酰胺在水溶液中接枝聚合制備高吸水性樹脂，通過考察單體與淀粉、交聯劑、引發(fā)劑的質量比、反應時間、反應溫度等不同的影響因素，探尋制備高吸水性樹脂的最佳工藝條件與方法，從而得到吸水率高、吸水性強且能夠多次反復有效吸水的高吸水性樹脂。實驗結果表明：
2、當單體與淀粉的質量比為6-7，單體與交聯劑的質量比為3-3.5，引發(fā)劑占單體的質量分數為0.5%，反應時間2.5-3h，反應溫度60℃時，可以合成具有較好吸水性能的高吸水性樹脂，在自來水中吸水倍率可達65-75g/g。關鍵詞：高吸水性樹脂；丙烯酸；丙烯酰胺；淀粉II目錄摘要IAbstractII第1章引言11.1論文選題緣由11.2課題的研究背景11.2.1國內外研究進展11.2.2高吸水性樹脂的應用21.2.3高吸水性樹脂的性能研究41.351.461.5今后產品研發(fā)的方向和展望7第2章實驗部分92.1實驗試劑92.2實驗儀器92.3實驗原理92.4實驗步驟102.4.1丙烯酸中和10
3、2.4.2淀粉糊化102.4.3接枝共聚102.4.4吸水能力測試102.4.5接枝特征參數的計算10第3章123.1123.2133.3143.4163.517第4章結論19參考文獻20致謝21II第1章引言1.1論文選題緣由淀粉原料來源廣，種類多，產量豐富，用途廣泛。近年來隨著淀粉科學技術的發(fā)展，對淀粉進行二次加工，改變其性質使其更適于應用的要求，這種二次加工的產品統(tǒng)稱為變性淀粉，淀粉接枝共聚是淀粉改性的重要方法之一。高吸水性樹脂(SuperAbsorbentPolymer，SAP)是一種含有羧基、羥基等強親水性基團，并具有一定交聯度網絡結構的高分子聚合物[1]。它不溶于水，也不溶于
4、有機溶劑，具有獨特的吸水和保水性能，同時具備高分子材料的優(yōu)點，具有吸水容量大、速度快、保水能力強等卓越性能，明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的吸水材料如紙、棉、海綿等[2]。由于SAP的用途極為廣泛，受到各國高度重視，可見進一步開發(fā)SAP仍然有很重大的意義。1.2課題的研究背景1.2.1國內外研究進展自從1958年Mino和Kaizerman發(fā)現鈰（Ⅳ）鹽引發(fā)烯類單體在淀粉上接枝以來，人們對這種具有獨特性能的變性淀粉進行了廣泛的研究。1974年美國農業(yè)部北方研究所的G.F.Fanta等人在前人合成淀粉接枝共聚物的基礎上，制得了淀粉接枝丙烯腈共聚物，引起了各國學者的濃厚興趣，此后淀粉接枝共聚物逐漸成為一個獨立
5、、新興的科研領域。近幾十年各國學者對這個領域進行了廣泛而深入的研究，涉及的國家有美、英、法、德、前蘇聯、意、日、印度和中國等十幾個主要國家。80年代初，淀粉接枝共聚在我國的研究才引起注意和重視。近年來，接枝共聚淀粉以其應用范圍的廣闊性，引起了不少專家學者的注意。目前國內研究淀粉接枝共聚的文獻報道和專利層出不窮[3]。進入80年代，由于日木、歐美等國紙尿片的迅速普及，高吸水性樹脂的用量也迅猛增加，各生產公司因而競相采用不同的原料、不同的合成工藝進行生產，使高吸水性樹脂的品種除了早期的淀粉接枝聚丙烯腈類、淀粉接枝聚丙烯酸類外，還開發(fā)了纖維素類、聚丙烯酸鹽類、醋酸乙烯類等。合成方法從接枝共聚逐
6、漸轉向多糖類的羧甲基化及親水性乙烯基單體的交聯聚合。14到了90年代，高吸水性樹脂需求量繼續(xù)膨脹，平均年增長率高30%~40%，對其品種、合成途徑、性能及應用領域等方面的研究日趨成熟。如在聚合實施方法上，采用了工藝較先進的反相懸浮聚合代替水溶液聚合，反相懸浮聚合解決了水溶液聚合的傳熱、攪拌困難等問題，且反應條件溫和，副反應少。目前，交聯聚合吸水性樹脂大多采用這一工藝。我國高吸水性樹脂的研制工作起步較晚，1982年中科院化學研究所的黃美玉等在國內最先合成了聚丙烯酸鹽類的高吸水性樹脂。1983年上海大學研制的淀粉-丙烯酸共聚物（SDL-A-700,SDL-B-1000）等系列產品，通過了上海
7、高教局鑒定。1987年北京纖維研究所、紡織科學研究院與山東省濟寧化肥廠聯合研制出聚丙烯酸類的高吸水性樹脂，并建起國內第一套100t/a的生產裝置。我國先后有40多家單位從事過這方面的研究。從1988年開始有專利。但隨著我國改革開放的深入，人民生活水平的提高，高吸水性樹脂的需求市場潛力十分巨大。20世紀90年代至今，高吸水性樹脂的合成研究和應用就更為廣泛，在吸水劑的性能改進和提高、制備方法的簡化實用、應用領域的不斷拓寬上進展很快。欣凱
