聚丙烯酸钠类高吸水性树脂的合成及其热分解动力学的研究

来源 :扬州大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:fengdl0040
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
超吸水性树脂是一种具有松散结构的低交联的强亲水性高分子化合物。它既不溶于水,也难溶于有机物,具有吸收自身重量几百倍甚至几千倍水的能力,且吸水速率高,保水性能好,即使加压也难以把水分离出来,因此,超吸水性材料在轻工业、农业、化工和医疗卫生等部门有着广范的前途。 目前对高吸水性树脂的实验研究报道多集中在产品的合成以及应用领域,理论方面的研究不多见,特别是对于高吸水性树脂的热分解动力学的研究尚未见报道,使得理论研究落后于研发应用。如果没有厚实的理论基础,吸水树脂的研制开发就会受到束缚,因此加强理论研究是十分迫切和必要的。 采用水溶液聚合法合成了聚丙烯酸钠高吸水性树脂,其吸水倍率70.g·g-1、吸0.9%NaCl溶液倍率为82 g·g-1,30 min内吸水量达到饱和吸水量的75%以上,在80℃的烘箱中干燥,10个小时后的保水率还超过30%。探讨了交联剂、引发剂、单体浓度、中和度和聚合温度对吸水倍率的影响,最佳的合成工艺为:单体浓度65%(重量比),中和度80%(单体摩尔浓度比),聚合温度80℃,引发剂用量为单体重量的0.2%,交联剂用量为单体重量的0.01%。 采用TG/DTA法研究了在不同升温速率下的聚丙烯酸钠的热分解过程,发现其热分解过程分为三个主要分解阶段,分别为脱水,脱羧和主链的解聚。采用多重扫描速率法求得了聚丙烯酸钠脱羧阶段的活化能E为132.88 KJ·mol-1,指前因子为1g(A)=9.103,机理函数为相边界反应机理其积分形式和微分形式分别为G(α)=1-(1-α)1/2,f(α)=2(1-α)1/2。 采用水溶液聚合法合成了高岭土/聚丙烯酸钠高吸水性树脂,其吸水倍率为120.g·g-1、吸0.9%NaCl溶液倍率为10.g·g-1,在80℃的烘箱中干燥,10个小时后的保水率还超过40%。探讨了高岭土用量、交联剂、引发剂、单体浓度、中和度和聚合温度对吸水倍率的影响,最佳的合成工艺为:高岭土用量为单体质量的10%,单体浓度65%(重量比),中和度80%(单体摩尔浓度比),聚合温度80℃,引发剂用量为单体重量的0.3%,交联剂用量为单体重量的0.015%。 采用TG/DSC联用的方法研究了在不同升温速率下的高岭土/聚丙烯酸钠的热分解过程,发现其热分解过程分为三个主要分解阶段,分别为脱水,脱羧和主链的解聚。采用等转化率法和多元非线性回归相结合的方法求得了高岭土/聚丙烯酸钠脱羧阶段的热分解动力学,并求得了其动力学参数为:活化能E=336.52 KJ·mol-1,指前因子log(A)=22.15,热分解机理模型函数为:自催化的n级反应模式,反应级数为n=1.59,所对应的函数为f(α)=(1-α)1.59。 本论文的创新之处:(1)首次采用热分析的手段对聚丙烯酸钠类高吸水性树脂进行了动力学研究,并求得了相应的动力学参数;(2)初步探索了聚丙烯酸钠类高吸水性树脂脱羧阶段的热分解机理函数。 本文采用热分析的手段研究了高吸水性树脂的热分解动力学,并得到了其热分解的机理函数,为高吸水性树脂的动力学研究提供了有益的基础信息。
其他文献
Hovding Gen 3头盔使用集成传感器可以每秒200次的速度监视用户的运动模式.一旦检测到使用者发生跌落或碰撞,它立即展开安全气囊.安全气囊将在十分之一秒内完全覆盖用户的头
期刊
人类的生存和发展,需要面对诸多挑战,首当其中的就是能源和环境的问题,现如今各个国家都在开发利用电动汽车来解决这些问题。锂离子电池是动力汽车的不错选择,而正极材料尖晶石型LiMn2O4稳定、经济、环保无毒以及充放电性能好,已经成为研究最多、开发范围最广、最具应用前景的正极材料之一。因此,研究出性能卓越的尖晶石LiMn2O4具有很重要的现实意义。锂电工作研究者认为电池材料的尺寸和形貌是影响其电化学性能
超级电容器是介于电解电容器和电池之间的一种新型储能器件,具有循环寿命长、可大电流充放电等特点,应用市场广阔,是新能源领域的研究热点。电极是超级电容器的核心部件。当
今年6月下旬的一天,《民主与法制》杂志河北站的张君等人找到我的办公室,送上他们的2012年第14期样刊,同时送上的还有一些溢美之词,说我写的稿子是××直接编辑的,是本期的压
我爱看书,常常看得如痴如醉。那天中午,我正在房间里看刚买的《淘气包马小跳》,忽然听到妈妈喊了一句:“儿子啊,没有味精了。快帮我买去!”我正看得起劲,想也没想就脱口答应
本文以纳米Fe3O4颗粒为研究对象,系统地研究了其磁性能,并在此基础上制备了一系列水基磁性流体,研究了该系列磁性流体的流变性能及其与血液的相容性。(1)研究了用共沉淀法制
  在湖北省十次党代会上,明确提出"支持宜昌加快建设省域副中心城市、长江中上游区域性中心城市和世界水电旅游名城,成为现代化特大城市"。作为省级战略,宜昌具体组织实施的大
数学课程目标有知识与技能目标由数学思考、解决问题、情感与态度四个目标构成。目标的实践离不开教师、学生和教学内容。本着“一切为了学生”的理念,我试从教师的层面谈如何
  城市电视台是中国特有的电视产业现象,存在着节目覆盖面狭小,节目取材范围窄,受众总量少,广告吸纳能力弱等地域性困境。在央视、省台和外省卫视的强大压力下,伴随着数字