羽毛蛋白接枝丙烯酸_丙烯酰胺高吸水性树脂的吸附性能

P(AA-co-AM）高吸水性树脂的制备及其吸水性能研究一实验目的1了解高吸水性树脂的基本功能及用途。

2 掌握高吸水性树脂的制备方法。

3了解高吸水性树脂吸水性的测定方法。

二实验原理高吸水性树脂是一种适度交联、具三维网络结构的新型功能高分子材料。

其分子中含有大量的-COOH、-OH等强亲水性基团，因此具有强的吸水性；同时因具有适度交联的三维网络结构，使其在水中只是吸水溶胀而不溶解。

故而这类材料具有超强的吸水、保水能力。

其疏松、多孔的表面结构，又使之能吸附小分子及离子，且吸附后树脂可洗脱再生，重复利用。

高吸水性树脂已被广泛用于农林、园艺、工业、医疗、环保等诸多领域。

高吸水性树脂先通过吸附和分散作用吸收水分，接着树脂的亲水基团通过氢键与水分子作用，离子型的亲水基团遇水开始解离，阴离子固定在高分子链上，阳离子为可移动离子。

随着亲水基团的解离，阴离子数目增多，静电斥力增大，使树脂网络扩张。

同时为了维持电中性，阳离子不能向外部溶剂扩散，而使其浓度增大，导致树脂网络内外的渗透压随之增加，水分子进一步渗入。

随着吸水量的增大，网络内外的渗透压差趋向于零，并且随网络扩张其弹性收缩力也在增加，逐渐抵消了阴离子的静电斥力，最终达到吸水平衡。

本实验以丙烯酸（AA）、丙烯酰胺(AM)为共聚单体，过硫酸钾(KPS)为引发剂，N,N'-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂，采用溶液聚合法制备高吸水性树脂，并探讨其吸水性能。

三仪器与试剂水浴锅搅拌器三颈瓶试剂瓶球形冷凝器量筒烧杯温度计药勺天平丙烯酰胺(AM)丙烯酸（AA）N,N-亚甲基双丙烯酰胺（MBA）过硫酸钾（KPS）各色染料四实验步骤1. 将4g丙烯酰胺（AM），2g中和度80%的丙烯酸和30 mL去离子水加入装有冷凝管、温度计和搅拌装置的150ml三颈瓶中，搅拌下升温至60℃，分别滴加0.005g/mL的MBA溶液1mL和0.05g/mL的KPS溶液2mL。

搅拌20分钟，滴加相应颜色的染料溶液数滴。

复合型高吸水性材料的研究进展与发展趋势唐宏科;薛锋锋【摘要】The compound and water-absorption mechanism of super-absorbent composite material was analyzed. The research status at homeand abroad was summarized, and the development trend was put forward.%分析了复合型高吸水性材料的复合机理与吸水机理,综述了复合型高吸水性材料的国内外研究现状,并指出了复合型高吸水性材料的发展趋势.【期刊名称】《安徽农业科学》【年(卷),期】2011(039)016【总页数】3页(P9471-9472,9476)【关键词】复合型高吸水性材料;机理;研究进展【作者】唐宏科;薛锋锋【作者单位】陕西科技大学教育部轻化工助剂化学与技术重点实验室,陕西,西安,710021;陕西科技大学教育部轻化工助剂化学与技术重点实验室,陕西,西安,710021【正文语种】中文【中图分类】S132高吸水保水材料通常被称为高吸水性树脂或保水剂，它是一种含有不同亲水性基团(如羟基、羧基、酰胺基、磺酸基等)的功能高分子材料，具有轻度交联的三维网络结构，既不溶于水也不溶于有机溶剂。

高吸水保水材料已在生理卫生等领域得到了广泛应用，近年来这种材料在农林业上的应用也不断增加。

我国是一个农业大国，但我国水资源贫乏、土地沙漠化严重、土壤贫瘠面积大，因此农业的发展受到很大阻碍。

将高吸水保水性材料应用于农林业中，一方面可保水节水，改善土壤质量，增加农作物产量;另一方面可促进植被生长，变荒漠为绿洲，美化生态环境。

传统的合成高吸水性树脂主要是以丙烯酸和丙烯酰胺为原料，存在成本高、耐盐性能差、凝胶强度低等缺点［1］，因此它在农林业中的应用受到限制。

为了改善高吸水性树脂的综合性能，复合型高吸水性树脂便应运而生。

・研究报告・高吸水性树脂的制备及交联剂对树脂吸水性能的影响Ξ蒋笃孝1)　宗龄瑛2)　罗新祥1)(1)暨南大学化学系　广州510632,　2)广州师院化学系　广州　510400)[摘　要]　用反相悬浮聚合和滴加单体的方法制备以聚乙二醇双丙烯酸酯交联的聚丙烯酸钠高吸水性树脂。

详细探讨了温度、引发剂和单体浓度、油水比等最佳反应条件。

交联剂链长对树脂吸水率及吸水速率影响较大。

当聚乙二醇分子量为600时,树脂的吸水率最大,吸去离子水达1150g/g,吸生理盐水(019NaCl)125g/g,吸水速率较为理想。

[关键词]　高吸水性树脂;聚乙二醇双丙烯酸酯交联剂链长的影响;反相悬浮聚合Preparation of High Water-Absorbent and Study of the Influenceof Crosslinking Agent on Water-Absorbency　3Jiang Duxiao,33Song Lingying and　3Luo Xinxiang(3Depart1of Chem1Jinan U niversity,Guangzhou510632,　33Depart.of Chem.Guangzhou Teachers College,Guangzhou510400) Abstract:The water-absorbent(polyacrylate crosslinking with polyethyleneglycol diacrylate)was synthesized by inverse sus2 pension polymerization process and slow dripping addition of monomers to dispersing medium.The influence of such factors as tem2 perature,initiator concentration,monomer concentration,and volume ratio of oil phase to water phase on the absorbency of water -absorbent has been discussed in detail.The chain length of the crosslinking agent had a great effect on the absorbency and absorp2 tion rate of water-absorbent.As the molecular weight of polyethyleneglycol was600,the water-absorbent possessed maximum water-absorbency,absorbing1150times distilled water and125times saline solution(0.9%NaCl).K ey w ords:high wate-rabsorbent;polyethyleneglycol diacrylate;influence of the chain length of crosslinking agent;inverse suspension polymerization1　前　言反相悬浮聚合法是制备高吸水性树脂较先进的方法,具有制备工艺简单,树脂的物理形态和吸水性能较好等优点。

专论与综述我国高吸水性树脂的制备及性能研究进展杨晓玲(青岛化工学院化工系,山东青岛　266042) 摘　要:介绍了我国近20年来高吸水性树脂的研究情况。

关键词:高吸水性树脂;超强吸水树脂;接枝共聚物;吸水剂 中图分类号:T Q325 文献标识码:A 文章编号:1003-0840(2001)01-0016-04 近年来,一种新型的高分子材料以其优异的吸水性能和广阔的应用领域越来越受到人们的重视,并发展成为一个专门的科学领域,它就是高吸水性树脂,亦称超强吸水剂。

1　我国高吸水性树脂的制备研究 我国于80年代初开始进行高吸水性树脂的研究。

1982年中科院化学所的黄美玉等人[1]在国内最先合成出以二氧化硅为载体的聚- -巯丙基硅氧烷为引发剂,吸水能力为400倍的聚丙烯酸钠类高吸水性树脂,之后有关高吸水性树脂的专利和文献报道逐渐增多,在80年代后期已有20多个单位进行了开发工作,并有少数单位已进行生产。

90年代末我国已将其应用列为重大科技推广项目在农业方面应用。

如吉林省将其用于移植苗木,新疆、河南和甘肃等省用其改良土壤。

但由于目前高吸水性树脂的价格较高,至今收效甚微。

1.1　淀粉-丙烯腈接枝共聚 以淀粉-丙烯腈接枝共聚制备高吸水性树脂的单位有[2]:兰州大学、南开大学、上海大学、黑龙江科学院石化所、太原工业大学、湖北省化学研究所、海南师范学院、中科院长春应用化学所、宁夏计量研究所、中科院成都有机化学研究所、青岛化工学院[3]等。

制备实例[4]:将50g玉米淀粉与850m L蒸馏水调匀,加入三口烧瓶中,然后加入3g37%甲醛,水浴加热,搅拌成糊,冷却至室温,依次加入76g丙烯腈,14g硝酸铈铵溶液(1.25g硝酸铈铵用12.75 g1mo l・L-1硝酸溶解制得),搅拌均匀,用50%NaOH调至pH为7,通入氮气,在氮气保护下,至室温搅拌2h,加入200m L蒸馏水,水浴加热至82℃,保温搅拌20min,驱尽过量丙烯腈,加入100g 50%NaOH,升温至80～90℃,保温搅拌皂化2h,至出现淡黄色为止,用冰乙酸调pH至7,迅速加2000m L无水甲醇,搅拌下纯化,蒸出过量甲醇,冷却至室温,抽滤,于60℃真空干燥,制得的吸水树脂吸蒸馏水量为1650g・g-1,吸人工尿为130g・g-1。

丙烯酸2丙烯酸钠共聚合成高吸水性树脂的研究3林润雄黄毓礼牛爱杰摘要采用反相悬浮聚合法合成丙烯酸2丙烯酸钠高吸水性树脂。

研究了反应单体浓度、丙烯酸中和度、交联剂、引发剂及反应温度对反相悬浮聚合产物性能的影响, 为选择最佳配方和工艺条件提供了依据。

关键词反相悬浮聚合; 高吸水性树脂; 丙烯酸2丙烯酸钠共聚分类号TQ32517高吸水性树脂是一种新型的功能高分子材料。

它可以吸收自身重的数百乃至上千倍的水。

而且吸水后, 施加压力亦不脱水, 具有很强的保水性能, 被广泛应用于医疗卫生、建筑、植树造林等方面, 并愈来愈受到人们的关注 1 ,2 。

本文研究了以丙烯酸为主要原料, 采用反相悬浮聚合合成高吸水性树脂的工艺条件及树脂的性能。

1 实验部分111 实验试剂丙烯酸, 东方化工厂产品, 使用前减压蒸馏除去阻聚剂等。

过硫酸钾、氢氧化钠、正庚烷、N , N2亚甲基双丙烯酰胺等为A .R 级。

112 反相悬浮共聚在反应器中加入正庚烷、悬浮剂, 于45 ℃搅拌30 min 。

用氢氧化钠中和丙烯酸至一定中和度, 与引发剂、交联剂加入反应器中, 65 ℃下进行聚合反应。

反应3 h 后, 向体系中加入适量甲醇, 分离、干燥、粉碎备用。

113 性能测定[ 2 ]吸水率测定: 采用自然过滤法测定高吸水性树脂的吸水倍率。

即将一定量的吸水性树脂放入大量的水溶液中, 待溶胀饱和之后, 用筛网将剩余的水溶液滤去的方法。

吸水率以Q 表示( mL ·g- 1 ) .2 结果与讨论吸水性树脂的吸水性能是衡量吸水性树脂的主要指标。

为了提高吸水倍率, 进行了各收稿日期: 1997212202第一作者: 男, 32 岁, 博士生, 讲师3 中国石化总公司研究课题·36 · 北 京 化 工 大 学 学 报 1998 种不同条件实验 , 研究了丙烯酸中和度 、交联剂用量和单体浓度等因素对吸水性树脂吸水 倍率的影响 , 为选择最佳配方和工艺条件提供了依据 。

101 高吸水性树脂的特点及性能高吸水性树脂的三维结构和亲水性基团使其具有很好的亲水特性，表现出很好的保水性和吸水性。

当高吸水性树脂吸收水分时，会膨胀成为一种水凝胶，即便是在压力作用下，水也很难从凝胶中分离出来[1]。

与传统的吸水材料相比较，高吸水性树脂的吸水速度更快，吸水量更多，能够达到其自身数量的百倍乃至千倍。

因此，高吸水性树脂被广泛应用于生理卫生用品、农林园艺以及医药等领域。

2 高吸水性树脂的种类2.1 淀粉类高吸水性树脂淀粉是一种广泛存在于植物中的天然高分子聚合物。

利用淀粉制备高吸水性树脂不仅能够降低生产成本，而且制备的高吸水性树脂具有较好的生物降解性。

淀粉类高吸水性树脂的主要合成方法是接枝共聚，淀粉在引发剂的作用下与乙烯类有机单体进行接枝共聚。

该反应主要利用偶氮类、过氧化物以及氧化还原类引发剂进行反应，在特殊的情况下也可采用辐射引发[2]。

吴瑞红[3]在采用过硫酸钾引发红薯淀粉-丙烯酸-丙烯酰胺接枝共聚，实验结果表明，该高吸水性树脂具有较好的吸水性和耐盐性。

2.2 纤维素类高吸水性树脂纤维素的来源比较广泛，在市场上很容易获得，同时价格也比较便宜，在化学反应过程中自身的属性很容易发生改变。

因此，利用纤维素作为高吸水性树脂的原料也是一个重要的发展方向。

秦传高[4]在中以过硫酸钾为引发剂，N，N-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂，麦秸秆纤维素和丙烯酸作为原料合成了高吸水性树脂，实验结果表明，该吸水性树脂对去离子水、自来水以及0.9%生理盐水的吸收率分别达到了322.7g/g、167.2g/g和30.6g/g。

2.3 合成树脂类高吸水性树脂合成树脂的发展起步比较晚，最开始是在日本及西方发达国家应用起来的。

目前，合成树脂类高吸水性树脂成为了主要的研究方向，其主要分为丙烯酸（盐）类、丙烯腈类以及聚乙烯醇类。

2.4 高吸水性树脂制备方法在使用高吸水性树脂时，由于对高吸水树脂的形貌、适用范围以及对其吸水能力的需求不尽相同，因此，在制作高吸水树脂时，要挑选针对性的合成工艺，其特性详见表1。

高吸水性树脂的结构特点和应用前景高吸水性树脂是一种新型的功能高分子材料, 由含强亲水性基团的单体经过适度交联使其能够吸收上百倍甚至上千倍的水, 并且具有很强的保水性能。

它的微观结构因其合成体系不同而呈现多样性。

它的吸水机理可以用Flory 的凝胶理论及刘廷栋的离子网络结构来解释。

一、高吸水性树脂的结构特点高吸水性树脂吸水但不溶于水, 也不溶于常规的有机溶剂。

用不同方法合成的不同种类的吸水性树脂的结构也是千差万别。

对绝大多数高吸水性树脂而言, 从化学结构看, 它的主链或接枝侧链上含有羧基、羟基等强亲水性官能团, 这些亲水基团与水的亲合作用是其具吸水性的最主要内因; 从物理结构看, 要实现其高吸水性, 树脂必须是一个低交联度的三维网络, 网络的骨架可以是淀粉、纤维素等天然高分子, 也可以是合成树脂(如聚丙烯酸类) ; 从微观结构看, 高吸水性树脂的微观结构也因其合成体系不同而呈现出多样性: 如黄美玉等研究的淀粉接枝丙烯酸呈海岛型结构, I1Sakata等研究的纤维素接枝丙烯酰胺呈峰窝型结构, 而部分水解的聚丙烯酰胺树脂则呈粒状结构( GranularSt ructure) 等。

I1Sakata 等采用冷冻态—SEM 透镜法来研究高吸水性树脂的微观结构, 此法具有高准确度和客观反映原始结构的优点, 另外, 研究树脂吸水后形成水凝胶的多孔网状结构对其吸水机理的探讨及性能的改进也有十分重要的意义。

日本的吉武敏彦认为, 高吸水性树脂是具有像ABS 塑料那样的“岛屿”型微相分离结构。

在聚乙烯醇—丙烯酸盐嵌段共聚物中, 聚丙烯酸盐就像无数的“小岛”分布在聚乙烯醇的“大海”中。

聚乙烯醇使聚丙烯酸盐不再溶于水, 当聚丙烯酸盐吸水溶胀时, 分子伸展, 使吸水凝胶具有高强度。

而当聚丙烯酸盐失水时, 聚乙烯醇又对失水起着阻挡层的作用。

对于淀粉—聚丙烯酸盐接枝聚合物来说, 聚丙烯酸盐是“岛”, 而淀粉是“海”, 淀粉使聚丙烯酸盐不溶于水而本身吸水作用不大。

丙烯酸基高吸水性树脂的研究进展
王昆伦;汤建伟;刘咏;刘鹏飞;丁俊祥;王保明
【期刊名称】《应用化工》
【年(卷),期】2024(53)1
【摘要】介绍了高吸水性树脂的制备方法以及各种方法的优缺点。

概述了不同的改性材料对高吸水性树脂吸水保水性能的影响,并给出了增加比表面积、分子量、活性基团数量、适当的中和度和交联度等方法来提高吸水保水能力。

总结了高吸水性树脂在环境治理、建筑材料和农林业三个领域的应用。

对高吸水性树脂性能的进一步改善进行了展望,开发低成本、可降解的高吸水性树脂仍是亟需解决的难题。

【总页数】6页(P150-155)
【作者】王昆伦;汤建伟;刘咏;刘鹏飞;丁俊祥;王保明
【作者单位】郑州大学化工学院;郑州大学生态与环境学院;国家钙镁磷复合肥技术研究推广中心;河南省减污降碳协同工程技术研究中心
【正文语种】中文
【中图分类】TQ324.8
【相关文献】
1.羧甲基壳聚糖接枝聚丙烯酸钠/乙烯基吡咯烷酮高吸水性树脂的合成
2.丙烯酸接枝淀粉基可降解紫外光固化高吸水性树脂的制备与性能
3.木质素基丙烯酸系吸水性树脂研究进展
4.改性玉米芯生物基/聚丙烯酸钠高吸水树脂的制备及吸水性能
5.回收丙烯酸基高吸水性树脂废物的简单有效方法
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

高吸水性树脂吸水性能的改进潘海宇;吴振刚【摘要】①目的对聚丙烯酸钠类高吸水性树脂的吸水性能进行改进.②方法使用乙醇、硫酸铝、甘油、N,N'-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)组成的处理液对聚丙烯酸钠类高吸水性树脂颗粒进行表面交联处理.③结果优选出的处理液其组成(质量分数)为:乙醇7%,硫酸铝3%,甘油10%,N,N'-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)0.05%.经此处理液改进制备的树脂,其吸水速度、吸尿速度得以提高,吸尿液能力达到50g/g以上.吸收后,保水性能优良,表面干爽,凝胶颗粒分散性好,不结块.④结论本工艺适合工业化生产,且能降低成本,提高产品质量,极具实用价值.【期刊名称】《河北联合大学学报（医学版）》【年(卷),期】2006(008)004【总页数】2页(P478-479)【关键词】高吸水性树脂;表面交联;核壳结构;聚丙烯酸钠【作者】潘海宇;吴振刚【作者单位】华北煤炭医学院药学系,河北,唐山,063000;华北煤炭医学院药学系,河北,唐山,063000【正文语种】中文【中图分类】医药卫生· 4 78 ．华北煤炭医学院学报 20 06 年7 月第8 卷第4 期 J N orth C hi n a C o alM edic al C oU eg e 2006 J uly ，8( 4)高吸水性树脂吸水性能的改进潘海宇吴振刚(华北煤炭医学院药学系河北唐山 063 000)[ 摘要] ①目的对聚丙烯酸钠类高吸水性树脂的暖水性能进行改进。

②方法使用乙醇、硫酸铝、甘油、N ，N’ 一亚甲基双丙烯酰胺(M B A ) 组成的处理液对聚丙烯酸钠类高吸水性树腈颗粒进行表面交联处理。

③结果优选出的处理液其组成（质量分数）为：乙醇 7 % ，硫酸铝 3 % ，甘油 1 0 % ，N ，N ’ 一亚甲基双丙烯酰胺( M B A) 0.05 % 。

经此处理液改进剜备的树脂，其吸水速度、吸尿速度得以提高，吸尿液能力达到50 ∥g 以上。