AM/AMPS/木薯淀粉接枝共聚物的研究

论文摘要

本文以木薯淀粉为骨架,以丙烯酰胺（AM）、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸（AMPS）为单体,通过接枝反应制备淀粉基吸水树脂。系统研究了制备的工艺条件,测试了吸水树脂对不同PH值溶液、不同温度的水、盐溶液,有机溶液,尿素,氨水、人工血,人工尿液的吸收,及其反复吸水、保水性能和溶胀动力学,并通过红外光谱（FTIR）、热重分析（TG）表征吸水树脂的结构和热稳定性。结果表明:引发剂的种类及用量、反应温度、反应时间、单体配比、硝酸用量等对接枝共聚反应及产物的吸液性能有显著的影响。吸水树脂合适的制备工艺条件为:木薯淀粉为5g、AM为3g、AMPS为7g、硝酸铈铵为0.3g、反应温度为60℃,反应时间为3h,硝酸（1mol/l）用量3ml,N,N′-亚甲基双丙烯酰胺（MBAM）为0.0004g。吸水树脂是AM/AMPS/木薯淀粉接枝共聚物,最大吸水倍率为689.66g/g,最大吸盐水（0.9%NaCl溶液）倍率为70.71g/g。树脂具有较强的抗酸碱能力,对于一价盐溶液,吸液倍率与盐溶液浓度的关系基本符合公式V = K×（1/ C）n,对有机溶剂,尿素溶液,氨水吸收效果较好。树脂溶胀过程属于non-Fickian扩散,且具有良好的保水性和热稳定性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 前言
• 1.1 淀粉接枝共聚物
• 1.1.1 淀粉的结构
• 1.1.2 淀粉接枝共聚物制备的概述
• 1.1.3 淀粉接枝共聚物研究状况
• 1.2 高吸水树脂
• 1.2.1 高吸水性树脂的分类（邹新禧，2002）
• 1.2.2 高吸水树脂的性能
• 1.2.3 高吸水树脂的结构
• 1.2.4 高吸水树脂的吸水理论
• 1.2.5 高吸水性树脂的应用
• 1.2.6 高吸水性树脂的发展趋势
• 1.3 本研究的主要内容及意义
• 1.3.1 本研究主要研究内容
• 1.3.2 本研究的意义
• 2 材料与方法
• 2.1 实验材料
• 2.2 仪器设备
• 2.3 试验方法
• 2.3.1 接枝共聚物的制备
• 2.3.2 接枝共聚物的提纯
• 2.3.3 单体的转化率、接枝率、接枝效率的计算（彭小敏等，2005）
• 2.3.4 吸水倍率的测定
• 2.3.5 不同 PH 值溶液吸液倍率的测定
• 2.3.6 不同温度的水的吸水倍率的测定
• 2.3.7 不同电解质溶液吸液倍率的测定
• 2.3.8 不同有机溶剂吸液倍率的测定
• 2.3.9 不同水/有机溶剂混合体系吸液倍率的测定
• 2.3.10 不同含氮溶液吸液倍数的测定
• 2.3.11 人工血和人工尿的吸液倍率的测定
• 2.3.12 重复吸水能力的测定
• 2.3.13 吸水速率的测定
• 2.3.14 自然状态下的保水能力测定
• 2.3.15 离心条件下的保水性能的测定
• 2.3.16 红外光谱分析（FTIR）
• 2.3.17 热重分析（TG）
• 3 结果与讨论
• 3.1 接枝共聚条件的研究
• 3.1.1 引发剂种类和用量对接枝共聚反应的影响
• 3.1.2 淀粉糊化对接枝共聚反应的影响
• 3.1.3 淀粉与单体的配比对接枝共聚反应的影响
• 3.1.4 反应温度对接枝共聚反应的影响
• 3.1.5 反应时间对接枝共聚反应的影响
• 3.1.6 硝酸用量对接枝共聚反应的影响
• 3.1.7 单体配比对接枝共聚反应的影响
• 3.2 接枝共聚物吸液性能和保水性能的研究
• 3.2.1 淀粉糊化时间对树脂吸液性能的影响
• 3.2.2 单体配比对树脂吸液性能的影响
• 3.2.3 淀粉用量对树脂吸液性能的影响
• 3.2.4 引发剂用量对树脂吸液性能的影响
• 3.2.5 反应温度对树脂吸液性能的影响
• 3.2.6 反应时间对树脂吸液性能的影响
• 3.2.7 硝酸用量对树脂吸液性能的影响
• 3.2.8 交联剂的种类及用量对树脂吸液性能的影响
• 3.2.9 不同PH 值对树脂吸液性能的影响
• 3.2.10 水的温度对树脂吸水性能的影响
• 3.2.11 电解质溶液对树脂吸液性能的影响
• 3.2.12 纯有机溶剂对树脂吸液性能的影响
• 3.2.13 水/有机物混合体系对树脂吸液性能的影响
• 3.2.14 不同含氮溶液对树脂的吸液性能的影响
• 3.2.15 树脂在人工血及人工尿中的吸液倍率
• 3.2.16 树脂的重复吸水次数对树脂吸水倍率的影响
• 3.2.17 树脂的吸水时间对树脂吸水倍率的影响
• 3.2.18 接枝共聚物保水性能的研究
• 3.3 红外光谱分析（FTIR）
• 3.4 热重分析（TG）
• 4 结论
• 参考文献
• 致谢