【正文】 國華電器有限公司 恒溫水浴鍋 國華電器有限公司 電熱恒溫干燥箱 上海?，攲嶒炘O備有限公司 電子天平 上海精密科學儀器有限公司 PH自動電位滴定儀 上海大中分析儀器廠 安徽理工大學畢業(yè)論文 10 合成方法 稱取適 量的 AMPS 于燒杯中，加入蒸餾水溶解，用 NaOH 溶液調(diào)節(jié) PH到一定值，加入一定量馬來酸酐和一定量用 2% 的乙酸溶解后的殼聚糖溶液，待混合均勻后再加入一定量的引發(fā)劑和交聯(lián)劑。如能順應市場需開發(fā)這類產(chǎn)品，必將有良好的前景。 (4)采用新的引發(fā)方法，特別是微波輻射方法、紫外輻射方法和超聲法，并實現(xiàn)其工業(yè)生產(chǎn)，是目前研究的熱點之一。 (2)目前國內(nèi)對高吸水樹脂研究中，大約 90%以上是產(chǎn)品開發(fā)方面的，涉及高吸水樹脂基礎理論的研究很少。 其它天然高分子類 除了以上 4種天然高分子物質(zhì)外，人們還利用明膠、多糖、蔗糖、海藻、木 安徽理工大學畢業(yè)論文 8 質(zhì)素、黃原膠等為原料制備出性能優(yōu)良的高吸水材料，為制備高吸水材料提出了新的原料，進一步豐富和發(fā)展了天然高分子類高吸水材料的種類 [25]。如何改善這一不足，提高它的力學參數(shù)，擴大其應用范圍則需要進一步深入的研究。纖維素本身具有很強的吸水性，廣泛的將其作為吸水劑材料。目前需要解決淀粉類高吸水材料適應各種使用環(huán)境、水質(zhì)條件和重復吸水的能力，以及減少其在應用中霉變等方面的難題。 天然物系列包括：淀粉類、纖維素類及多糖類； 聚丙烯酸系列包括：丙烯酸類、丙烯腈類； 聚乙烯醇系列包括：改性聚乙烯醇、醋酸乙烯 丙烯酸酯共聚物； 其它包括：聚環(huán)氧乙烯類、異丁烯順酐共聚物類、吸脫水性樹脂等。 利用超聲空化效應能加速和控制化學反應，消除局部濃度不勻，提高反應產(chǎn)率，引發(fā)新的化學反應，加速了界面間的傳質(zhì)和傳熱過程，使很多用傳統(tǒng)方法難以進行的反應得以順利進行 。 超聲法合成高吸水樹脂 超聲法制備高吸水性樹脂在已有文獻上未見報道，其應用還在探索階段。 (2)費用低 紫外固化僅需要用于激發(fā)引發(fā)劑（或光敏劑）的輻射能（如中、高壓汞燈 安徽理工大學畢業(yè)論文 6 的輻射），不像傳統(tǒng)的熱固化那樣需要加熱基質(zhì)、材料、周圍空間以及蒸發(fā)除去稀釋的水、有機溶劑的熱量，從而可節(jié)省大量的能源。 與其他傳統(tǒng)的固化方法比較，紫外固化具有許多獨特的優(yōu)勢，主要表現(xiàn)在以下三方面： (1)速率快 液態(tài)的材料最快可在 ～ 的時間內(nèi)固化，較之傳統(tǒng)的最快也需幾秒，常常多達數(shù)小時甚至幾天才能固化的熱固化工藝，無疑大大提高了生產(chǎn)率，節(jié)省了半成品堆放的空間，更能滿足大規(guī)模自動化生產(chǎn)的要求?；瘜W動力學研究表明 ,紫外光促使 單體 固化的機理屬于自由基連鎖聚合。 微波的輻射能量約為 10100 KJ/mol，而一般的化學鍵的鍵能為 100600 KJ/mol 氫鍵的鍵能為 850 KJ/mol，因此不會造成化學鍵的斷裂。一般來說，高能電離輻射聚合具有以下特點： (1)引發(fā)活化能約等于零，故反應比較溫和，可以在低溫下進行； (2)無需加入額外的引發(fā)劑和其它助劑，產(chǎn)物會很 純凈； (3)射線穿透力強，分布均勻，可通過調(diào)節(jié)輻射劑量和劑量率來控制反應的速率和程度等。 高吸水樹脂的制備方法 傳導加熱聚合制備高吸水樹脂 傳導加熱引發(fā)即通過熱傳導的方式從反應體系外部引入熱能引發(fā)聚合反應的引發(fā)劑并維持聚合反應所需的溫度，這是目前自由基聚合制備高吸水樹脂的主要引發(fā)方式和制備工藝。由高吸水樹脂制成的低溫滲透壓脫水片，廣泛應用 于冷凍保存肉類、魚類等。在洗發(fā)香波中添加陰離子型的高吸水樹脂，可防止頭皮過度脫脂干燥，且泡沫少，易沖洗干凈，洗后頭發(fā)光滑柔順。 日用化工中的應用 由于高吸水樹脂具有吸濕、增濕、增稠、緩釋、成膜等優(yōu)異的特點，可在化妝品中作濕潤劑、增稠劑、頭發(fā)定型劑、香料緩釋劑。利用高吸水樹脂的吸水特性，可用于油類和有機溶劑等脫水。在移植苗木時需長途運輸，根部暴露的時間長，影響成活率。 1979 年日本三洋化成公司最先將高吸水樹脂用于衛(wèi)生巾、一次性嬰兒尿布等生理衛(wèi)生用品，從而引起了吸水保水材料的廣泛應用研究。隨著吸水量的增大，網(wǎng)絡內(nèi)外的滲透壓差趨向于零；而網(wǎng)絡擴張的同時，其彈性收縮力也在增加，逐漸抵消陰離子的靜電排斥，最終達到吸水平衡。其中結(jié)合水主要是通過溶劑化、配位鍵或氫鍵在凝膠的內(nèi)外表面結(jié)合的水，束縛水是通過氫鍵或取向力與結(jié)合水連接的另一種水，自由水與一般的液態(tài)水相同，主要是靠高聚物的三維空間網(wǎng)絡作用，將大量的自由水儲存在吸水樹脂的網(wǎng)絡內(nèi)。因為作為單體， MA是水溶性的，有活潑的 C=C雙鍵和親水性基團，可增強樹脂親水能力，提高其吸水速率； AMPS中 SO3H基團使其具有強陰離子性，強耐鹽性和高吸水性，分子的空間位阻又使其具有較好的耐水解，抗酸堿及耐熱穩(wěn)定性；因 CTS成本高，接枝的高吸水樹脂不僅可以提高吸水性，還可以降低成本，加上 CTS具有可降解的性能，使其更具有實用意義。賈榮仙采用光引發(fā)的方式，制備殼聚糖接枝丙烯酸高吸水樹脂 [6]；謝華飛，張翠榮等采用原位聚合法制備殼聚糖－ｇ－聚丙烯酸／高嶺土復合高吸水樹脂 [7]；顏榮華 , 陳煜等運用 冷凍誘導相分離法，制備大孔羧甲基殼聚糖基高吸水樹脂 [8] 這種方法合成的高吸水樹脂吸水速率和吸水倍率相比傳統(tǒng)方法都明顯提高； 如葛華才，黃國榮等無引發(fā)劑下用微波輻射法制備殼聚糖丙烯酸高吸水樹脂 [9] 其合成的樹脂吸水速率不僅明顯比傳統(tǒng)化學方法合成 的快，而且合成工藝簡單； 相比于其他方法，紫外輻射具有制備工藝簡單，時間短，清潔，樹脂的吸水性能較好等優(yōu)點 [10]，而利用紫外光輻射的方法合成殼聚糖系高吸水樹脂目前尚未報道。 ultraviolet radiation。研究了各組分種類及用量對吸水性能的影響，結(jié)果表明，當固含量為 % , n(AMPS):n(MA) = 14:1, ω(CTS)＝ 2％， ω(NMBA) = %， ω(APS)＝ ％， pH=3 , 固化 時間為5min 時可得到具有較好吸水性的高吸水樹脂 , 在蒸餾水中的最大吸水率為555g/g。亞甲基雙丙烯酰胺（ NMBA）為交聯(lián)劑 ， 采用紫外光固化的方法合成 CTSg AMPS –MA 高吸水樹脂。 and the absorbency of copolymer was 555(g/g) for distilled water. The water kiic process of absorbing water and waterkeeping function of resin were investigated. The molecular structure and thermal stability of resin were characterized by FTIR and TGA, respectively. The gradable property of the superabsorbent resin were investigated by repeat pipetting. KEYWORDS: superabsorbent resin。 綜合文獻報道，由傳統(tǒng)引發(fā)劑引發(fā)的水溶液聚 合 [3,4,5]是目前制備高吸水樹脂普遍采用的方法，但其工藝復雜，時間長，而其他的方法則研究的不多。相比于以上三個實驗，本實驗采用三種單體，合成的高吸水樹 脂性能顯著增強。 高吸水樹脂的親水基團周圍存在三種水：結(jié)合水、束縛水、自由水。隨著親水基因的進一步離解，陰離子數(shù)目增多，離子之間的靜電排斥力使樹脂的網(wǎng)絡擴張；同時為了維持電中性，陽離子不能向外部溶劑擴散，導致陽離子在樹脂網(wǎng)絡內(nèi)濃度增大，于是網(wǎng)絡內(nèi)外產(chǎn)生滲透壓，水份進一步滲入。 醫(yī)藥衛(wèi)生中的應用 高吸水樹脂在衛(wèi)生材料領域內(nèi)的應用開發(fā)最早，也最成熟。高吸水樹脂問世后，許多研究者 安徽理工大學畢業(yè)論文 3 用它與土壤結(jié)合改善土壤團粒結(jié)構(gòu)、改善土壤的保水性能和保溫性能，這樣既有利于作物生長，又可節(jié)約灌溉用水、減少灌溉次數(shù)?；炷林屑尤肷倭扛呶畼渲梢晕毡３执罅康乃郑缓舐尫懦鰜?，提供養(yǎng)護所需水分，減少灑水次數(shù)，節(jié)省人力，同時也增加混凝土破斷強度、表面平滑度，使表面磨擦不易起灰，提高建筑工程質(zhì)量。另外，高吸水樹脂還可以用于發(fā)生洪水時水庫、水壩的堵漏材料以及建造人工雪場。同樣的，在雪花膏、香粉、香皂中加入高吸水樹脂， 不僅可以使香味保持持久，還可以起保水增稠作用，防止儲存過程中變干，同時可滋潤皮膚。另外，高吸水樹脂和一些基材復合制成的帶狀物，可用于蔬菜、水果和其它食品的儲存和運輸。 其它方面的應用 高吸水樹脂還可作為無聲膨脹炸藥、充填體脫水劑、除臭殺菌劑、滅火防火劑、炸 藥水泥防潮劑等方面。 高能電離輻射聚合制備高吸水樹脂 高能電離輻射聚合是將單體或單體溶液置于高能電離輻射作用下產(chǎn)生的初級活性粒子引發(fā)的聚合反應。與傳導加熱方式相比，微波加熱具有以下特點： (1)微波加熱是一種“內(nèi)加熱”[20]，物質(zhì)在電磁場中 因介質(zhì)損耗而體積加熱，可實現(xiàn)分子水平的攪拌； (2)根據(jù)物質(zhì)的介電性質(zhì)選擇性加熱； (3)加熱無滯后效應、無熱慣性，加熱速度快、效率高。 紫外輻射法合成高吸水樹脂 紫外輻射聚合固化法是指聚合物單體 經(jīng)紫外光照射后 ,首先 光引發(fā)劑 吸收紫外光輻射能量而被激活 ,其分子外層電子發(fā)生跳躍 ,在極短的時間內(nèi)生成活性中心 ,然后活性中心與樹脂中的不飽和基團作用 ,引發(fā)光固化樹脂和活性稀釋劑分子中的雙鍵斷開 ,發(fā)生連續(xù)聚合反應 ,從而相互交聯(lián) 固化 。最后鏈自由基會通過偶合或歧化而完成鏈終止。由于容易控制，因而降低了廢品率，產(chǎn)品性能穩(wěn)定，而且， UV固化產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)也較容易調(diào)整。 (3)污染少 UV 固 化基本不使用有機溶劑，其稀釋用的活性單體也參與固化反應，基本上 100%固含量，因此可減少因溶劑揮發(fā)所導致的環(huán)境污染以及可能產(chǎn)生的火災或爆炸等事故。當超聲波在液態(tài)媒質(zhì)中傳播時，會在極短的時間和極小空間內(nèi)將產(chǎn)生瞬間的局部高溫（～ 5000K）、高壓（～ 1000atm）及高達 109K/s的溫度變化率，并伴隨強烈的沖擊 波和時速達 400km 的射流及放電發(fā)光作用，這就是所謂的 “ 空化效應 ” 。 高吸水性樹脂的分類 從制備所使用的主要原料出發(fā)，高吸水樹脂大致可分為天然物系列、聚丙烯酸系列、聚乙烯醇系列及其他 4 種。淀粉類高吸水材料同時也存在著長期保水性不足、凝膠強度低、易受微生物分解而失去保水能力等問題，限制了其在一定范圍推廣應用。利用纖維素資源不僅可有效的提高農(nóng)林廢棄產(chǎn)品的經(jīng)濟效益，還可緩解以有限的石油資源為原料的工業(yè)生產(chǎn)，此外纖維素本身無毒無害，因此將其應用于制造降解材料有著廣闊的前景。目前，海藻 酸類高吸水材料主要用于微囊載體，以及軟骨組織工程材料，然而材料的力學性能較差，不能很好地起到承載作用，難以給細胞的生長提供良好的支撐環(huán)境。如何降低成本，將現(xiàn)有的技術(shù)轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，生產(chǎn)出適合市場需求的產(chǎn)品還有待進一步的研究開發(fā)。可采用接枝單體含有非離子、兩性離子的基團或引入氨基和磺酸基等多種方法。利用無機或有機材料與高吸水樹脂物理混合或參與聚合反應而制得的復合型高吸水樹脂，不但可以提高樹脂的吸水性能、耐鹽性能和保水性能， 也可以降低成本。天然植物功能高分子材料產(chǎn)品，原料取自自然，產(chǎn)品發(fā)揮作用經(jīng)生物降解又回歸自然。 (3)利用 IR、 DSCTGA分析等表征方法對樹脂的結(jié)構(gòu)進行了表征。 合成流程圖 圖 2 合成流程 性能測試 吸水速率的測定 稱取一定量的樹脂放入 200 目的尼龍袋中，分別測定 樹脂在不同時間的吸水率 ，最后可以得到樹脂吸水倍率與時間的變化曲線。 DSCTGA 熱分析 在 N2 氣氛下，溫度由室溫升至 800℃ ，升溫速度為 10℃ /min，考察樹脂的熱穩(wěn)定性。只有當固含量為 %時，自由基和單體擴散性好且不容易 鏈終止，形成的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)較完善，