瓜尔胶接枝聚丙烯酸钠高吸水树脂的合成及其性能研究

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本学位论文根据卫生材料中对吸水性树脂的要求,分别用几种不同类型的交联剂制得了聚丙烯酸钠(PAANa)吸水性树脂;将瓜尔胶(GG)与丙烯酸钠(AANa)接枝共聚,制得了瓜尔胶接枝聚丙烯酸钠(GG-g-PAANa)吸水性树脂;将羧甲基瓜尔胶(CMG)与丙烯酸钠接枝共聚,制得了羧甲基瓜尔胶接枝聚丙烯酸钠(CMG-g-PAANa)吸水性树脂;对影响吸水性树脂性能的制备条件进行了考察。得到的主要结果有:(1)采用水溶液聚合法,以部分中和的丙烯酸为原料,分别以N,N’-亚甲基双丙烯酰胺(NNMBA),季戊四醇三丙烯酸酯(PETA),二甲基丙烯酸乙二醇酯(EGDMA)和二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)为交联剂,合成了高吸水树脂,并对该高吸水树脂进行了表面交联;考察了反应条件对高吸水树脂在0.9wt%NaCl水溶液及模拟尿液中吸水率的影响,以此为依据对反应条件进行了优化;比较了不同交联剂制备的吸水树脂各项性能的优劣,结果表明,用季戊四醇三丙烯酸酯制备的高吸水树脂的性能优于常用N,N’-亚甲基双丙烯酰胺所制得的高吸水树脂的性能。(2)采用水溶液聚合法,以瓜尔胶和部分中和的丙烯酸为原料,以季戊四醇三丙烯酸酯为交联剂,合成了高吸水树脂,并对该高吸水树脂进行了表面交联。对单体浓度及中和度、引发剂、交联剂、表面交联剂用量等条件进行了考察及优化,最佳条件下制备的样品常压及加压下吸0.9 wt% NaCl水溶液分别为55 g/g及11 g/g;与聚丙烯酸钠相比,瓜尔胶的引入使高吸水树脂的吸水速度及凝胶强度得到了改善。(3)以瓜尔胶和一氯乙酸为原料,干法制备了羧甲基瓜尔胶;采用水溶液聚合法,以羧甲基瓜尔胶和部分中和的丙烯酸为原料,以季戊四醇三丙烯酸酯为交联剂,合成了高吸水树脂,并对其进行了表面交联;最佳条件下制得的CMG-g-PAANa样品吸0.9 wt% NaCl水溶液68 g/g,吸模拟尿液54g/g;结果还表明,羧甲基瓜尔胶比瓜尔胶溶解性更好,可提高体系均一性,(?)-COO-的引入使得其亲水性更好,可以使高吸水树脂的各项性能得到改善。
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