【正文】 monomer)=%, n(AMPS):n(MA) = 14:1, ω(CTS)＝ 2%， ω(NMBA) = %， ω(APS)＝%， the pH=3 , curing time=5min。 2acrylamido 2methylpropanesulfonic acid 安徽理工大學(xué)畢業(yè)論文 III 目錄 摘要 ................................................................ I ABSTRACT .......................................................... II 第 1 章 概述 ......................................................... 1 引言 ........................................................ 1 高吸水樹脂的吸水機(jī)理 ......................................... 1 高吸水樹脂的應(yīng)用 ............................................. 2 醫(yī)藥衛(wèi)生中的應(yīng)用 ....................................... 2 農(nóng)林及園藝中的應(yīng)用 ..................................... 2 建筑及化工中的應(yīng)用 ..................................... 3 日用化工中的應(yīng)用 ....................................... 3 食品保鮮的應(yīng)用 ......................................... 3 在礦山中的應(yīng)用 ......................................... 3 其它方面的應(yīng)用 ......................................... 4 高吸水樹脂的制備方法 ......................................... 4 傳導(dǎo)加熱聚合制備高吸水樹脂 ............................. 4 高能電離輻射聚合制備高吸水樹脂 ......................... 4 微波輻射聚合制備高吸水樹脂 ............................. 4 紫外輻射法合成高吸水樹脂 ............................... 5 超聲法合成高吸水樹脂 ................................... 6 其它方法合成高吸水樹脂 ................................. 6 高吸水性樹脂的分類 ........................................... 6 可生物降解型天然高分子類高吸水材料 .......................... 7 淀粉類 ................................................. 7 纖維素類 ............................................... 7 海藻酸類 ............................................... 7 殼聚糖類 ............................................... 7 其它天然高分子類 ....................................... 7 高吸水樹脂發(fā)展展望 ........................................... 8 本文研究?jī)?nèi)容 ................................................. 8 第 2 章 高吸水性樹脂的合成及測(cè)試方法 ................................. 9 高吸水性樹脂的合成 .......................................... 9 實(shí)驗(yàn)原料 ............................................... 9 實(shí)驗(yàn)儀器 ............................................... 9 合成方法 .............................................. 10 合成流程圖 ............................................ 10 性能測(cè)試 ................................................... 10 吸水速率的測(cè)定 ........................................ 10 保水性的測(cè)定 .......................................... 10 反復(fù)吸液性的測(cè)定 ...................................... 11 表征及性能測(cè)試 .............................................. 11 紅外表征 .............................................. 11 DSCTGA 熱分析 ........................................ 11 安徽理工大學(xué)畢業(yè)論文 IV 第 3 章 結(jié)果與討論 .................................................. 12 單因素實(shí)驗(yàn) .................................................. 12 固含量對(duì)樹脂吸水率的影響 ............................. 12 單體配比對(duì)樹脂吸水率的影響 ........................... 12 殼聚糖含量對(duì)樹脂吸水率的影響 ......................... 13 pH 值對(duì)樹脂吸水率的影響 .............................. 14 固化時(shí)間對(duì)樹脂吸水率的影響 ........................... 15 交聯(lián)劑對(duì)樹脂吸水率的影響 ............................. 15 引發(fā)劑對(duì)樹脂吸水率的影響 ............................. 16 樹脂的性能測(cè)試 .............................................. 17 樹脂的吸水速率 ........................................ 17 溶脹動(dòng)力學(xué)分析 ........................................ 17 吸鹽率測(cè)定 ............................................ 19 樹脂的保水性能測(cè)試 .................................... 19 樹脂反復(fù)吸液能力的測(cè)定 ................................ 20 TGA 分析 .............................................. 20 樹脂的 FTIR 分析 ...................................... 21 第 4 章 結(jié)論 ........................................................ 22 參考文獻(xiàn) ........................................................... 23 致謝 ............................................................... 26 安徽理工大學(xué)畢業(yè)論文 1 第 1 章 概述 引言 殼聚糖（ CTS）作為一種天然資源，是自然界中唯一的親水性陽離子聚合物，因其可再生，可生物降解，無毒，無刺激，對(duì)環(huán)境無污染，生物相容性好 [1]，被稱為 21世紀(jì)最有前途的高分子材料 [2]。根據(jù)文獻(xiàn)，荊國華 , 周作明等用溶液聚合的方法制備 MA AM PS 共聚物 [11]；丁德潤(rùn) , 劉鴻志用丙烯酰胺基甲基丙磺酸接枝殼聚糖 [12]；孔炎炎，劉延平等用殼聚糖交聯(lián)聚馬來酸酐合成高吸水樹脂 [13]。高吸水樹脂吸水后與水之間存在 3 種作用： ?水分子與高分子電負(fù)性強(qiáng)的氧 原子形成氫鍵結(jié)合； ?水分子與疏水基團(tuán)的相互作用； ?水分子與親水基團(tuán)的相互作用。最初 階段其吸水速率很慢，因?yàn)榇藭r(shí)的吸水是通過毛細(xì)管吸附和分散作用來實(shí)現(xiàn)的，接著水分子通過氫鍵與樹脂的親水基團(tuán)作用，使之發(fā)生離解，陰離子固定在高分子鏈上，陽離子則可以自由移動(dòng)。另外在工業(yè)及可用制品方面的用途開發(fā)研究也很活躍 , 下面將已進(jìn)入實(shí)用階段的情況作一介紹 [14]。高吸水樹脂凝膠用于制作的柔軟 隱形眼鏡，作為抗血栓材料，能吸收手術(shù)及外傷出血和分泌液，并可防止化膿的醫(yī)用繃還有人工器官，棉球和紗布等 農(nóng)林及園藝中的應(yīng)用 很早以前就有人利用水溶性高分子與土壤結(jié)合，改良土壤的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，增加透水性、透氣性以達(dá)到提高農(nóng)作物產(chǎn)量的目的。 建筑及化工中的應(yīng)用 高吸水樹脂用于混凝土中可提高混凝土的抗壓強(qiáng)度，并維持養(yǎng)護(hù)所需的水分。 如果把高吸水樹脂加入到涂料或紙漿中，制成吸水性涂料或壁紙，可以有效解決浴室、玻璃窗戶、家具表面結(jié)露現(xiàn)象，并能調(diào)節(jié)空氣濕度。高吸水樹脂和香料混合，制成了能吸收汗液的鞋墊、防護(hù)帽等，可保持鞋帽的干爽。高吸水樹脂和活性炭的混合物，可以吸收蔬菜、水果釋放出來的水分和有害氣體，起到防霉保鮮的作用。 在礦山和井下經(jīng)常要人工清理大量泥漿、污泥等，如果原封不動(dòng)地進(jìn)行裝運(yùn)一般比較困難，有些污水還會(huì)散發(fā)臭氣，在這種場(chǎng)合下，如果將吸水劑混入污泥中，使其快速凝膠化，則可用鐵鍬、抓斗、傳送帶等運(yùn)輸。 本體聚合的優(yōu)勢(shì)在于反應(yīng)體系中與最終反應(yīng)產(chǎn)物組成無關(guān)的雜質(zhì)很少，一般不需要進(jìn)一步純化；但傳導(dǎo)加熱工藝方法要求外部熱源必須與反應(yīng)體系緊密觸，并要求反應(yīng)體系的內(nèi)部傳熱迅速 均勻，這在實(shí)驗(yàn)室反應(yīng)規(guī)模的情況下較易控制，而在大規(guī)模生產(chǎn)時(shí)，由于自由基聚合為放熱反應(yīng)，并且反應(yīng)開始后，產(chǎn)物的分子量迅速增加，反應(yīng)體系的粘度也隨之增加，熱傳導(dǎo)不良現(xiàn)象隨即發(fā)生，因此經(jīng)常出現(xiàn)局部過熱爆聚及粘釜現(xiàn)象，產(chǎn)品質(zhì)量難以得到保證。 微波輻射聚合制備高吸水樹脂 安徽理工大學(xué)畢業(yè)論文 5 微波是一種電磁波，在微波場(chǎng)中，物質(zhì)分子偶極振動(dòng)與微波振動(dòng)具有相似的頻率，物質(zhì)分子吸收電磁能以每秒數(shù)十億次進(jìn)行高速振動(dòng)，因介質(zhì)損耗產(chǎn)生熱能。 在以往的用微波法研究 [2223]合成的高吸水樹脂，其吸水速率明顯高于化學(xué)法合成的吸水樹脂 ,且合成、干燥一步完成 ,操作工藝簡(jiǎn)單。其次是鏈增長(zhǎng)反應(yīng)階段 ,這一階段隨著鏈增長(zhǎng)的進(jìn)行 ,體系會(huì)出現(xiàn)交聯(lián) ,固化成 型 。此外，由于是低溫固化，因此 UV固化可避免因熱固化時(shí)的高溫對(duì)各種熱敏感基質(zhì)（如塑料、紙張或其他電子產(chǎn)品等）可能造成的損傷。此外 UV固化設(shè)備投資相對(duì)較低，可節(jié)省一大筆熱固化設(shè)備的投資，減少廠房占地。超聲波頻率一般是 20kHz～ 50MHz。 顏榮華 [24]等探索研究的冷凍誘導(dǎo)相分離法制備出了具有大孔結(jié)構(gòu)的高吸水樹脂， 這種方法制備的高吸水樹脂提高了其吸水的速率以及其