论文摘要
本论文对淀粉进行接枝共聚改性,制得的淀粉系高吸水性树脂具有吸水率高、吸水后凝胶强度好、凝胶颗粒分散性好的优点。采用AA、AM不同的单体通过水溶液聚合法,以过硫酸铵、亚硫酸氢钠为引发体系,以N,N-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,制得了两种淀粉系高吸水性树脂:淀粉-AA接枝共聚物和淀粉-AA-AM接枝共聚物。研究了不同反应因素对接枝共聚反应相关参数的影响,以及对树脂吸水倍率的影响。淀粉-AA接枝共聚物的最佳优化反应条件为:聚合反应温度为55℃,聚合反应时间为3h,m（丙烯酸）:m（淀粉）=3:1,w（引发剂）=0.40%,丙烯酸中和度为70%,此时树脂吸水倍率达到865g/g。淀粉-AA-AM接枝共聚物的最佳优化反应条件为:聚合反应温度为45℃,聚合反应时间为3h,m（单体）:m（淀粉）:3.25:1,单体AA:AM的配比为1.5:1,w（引发剂）=0.35%,此时树脂的吸水倍率达到700g/g。两种淀粉系高吸水性树脂的制备工艺简单、产品性能优良。通过红外光谱、电子扫描电镜、X射线衍射分析对接枝共聚物进行了验证。
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摘要Abstract1 绪论1.1 高吸水性树脂概述1.1.1 高吸水性树脂的概念1.1.2 高吸水性树脂的分类1.1.3 高吸水性树脂的合成1.1.4 高吸水性树脂的性能1.1.5 高吸水性树脂的研究现状1.1.5.1 国外研究状况1.1.5.2 国内研究状况1.1.6 淀粉系高吸水性树脂的应用前景1.2 淀粉与淀粉接枝共聚物概述1.2.1 淀粉的基本结构与性质1.2.1.1 淀粉的基本结构1.2.1.2 淀粉的基本性质1.2.2 淀粉的接枝共聚1.2.2.1 接枝共聚淀粉的概念1.2.2.2 反应性单体1.2.2.3 淀粉的接枝共聚的引发1.3 论文研究的目的与意义1.4 论文研究的主要内容2 淀粉-AA接枝共聚高吸水性树脂的制备2.1 实验部分2.1.1 实验试剂与仪器2.1.2 工艺流程2.1.3 合成步骤2.1.4 接枝共聚引发机理2.1.5 接枝参数的测定2.1.6 吸水倍率的测定2.1.7 淀粉-AA接枝共聚反应单因素实验2.1.7.1 确定反应温度的实验2.1.7.2 确定单体浓度的实验2.1.7.3 确定引发剂用量的实验2.1.7.4 确定反应时间的实验2.1.7.5 确定丙烯酸中和度的实验2.1.8 正交试验设计原理2.1.9 淀粉-AA接枝共聚反应正交试验2.2 结果与讨论2.2.1 不同反应条件对接枝共聚反应的影响2.2.1.1 反应温度对接枝共聚反应的影响2.2.1.2 单体浓度对接枝共聚反应的影响2.2.1.3 引发剂用量对接枝共聚反应的影响2.2.1.4 反应时间对接枝共聚反应的影响2.2.1.5 丙烯酸中和度对接枝共聚反应的影响2.2.2 淀粉-AA接枝共聚反应正交试验结果与分析2.3 本章小结3 淀粉-AA-AM接枝共聚高吸水性树脂的制备3.1 实验部分3.1.1 实验试剂与仪器3.1.2 工艺流程3.1.3 合成步骤3.1.4 淀粉-AA-AM接枝共聚反应单因素实验3.1.4.1 确定反应温度的实验3.1.4.2 确定单体浓度的实验3.1.4.3 确定引发剂用量的实验3.1.4.4 确定反应时间的实验3.1.4.5 确定AA-AM配比的实验3.1.5 淀粉-AA-AM接枝共聚反应正交试验3.2 结果与讨论3.2.1 不同反应条件对接枝共聚反应的影响3.2.1.1 反应温度对接枝共聚反应的影响3.2.1.2 单体浓度对接枝共聚反应的影响3.2.1.3 引发剂用量对接枝共聚反应的影响3.2.1.4 反应时间对接枝共聚反应的影响3.2.1.5 AA-AM配比对接枝共聚反应的影响3.2.2 淀粉-AA-AM接枝共聚反应正交试验结果与分析3.3 本章小结4 淀粉接枝高吸水性树脂的性能与表征及其应用初探4.1 结构表征4.1.1 IR表征4.1.1.1 淀粉-AA接枝共聚物的红外光谱分析4.1.1.2 淀粉-AA-AM接枝共聚物的红外光谱分析4.1.2 SEM表征4.1.3 X射线衍射分析（XRD）4.2 性能评价4.2.1 吸水性能4.2.1.1 吸水机理4.2.1.2 吸水能力4.2.1.3 吸水速率4.2.2 保水性能4.2.2.1 受热下的保水能力4.2.2.2 加压下的保水能力4.2.3 热稳定性4.3 植物种植用保水剂应用初探4.4 本章小结结论致谢参考文献
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