【正文】 Engineering）， 1998， 14（ 2）： 127128. [41] 路建美（ LU Jianmei），朱秀林（ ZHU Xiulin），等 . 石油化工（ Petrochemical Technology）， 1997， 26（ 3）： 152155. [42] 路建美（ LU Jianmei），朱秀林（ ZHU Xiulin），等 . 高分子材料科學(xué)與工程（ Polymer M aterials Science amp。在畢業(yè)前還能有過這樣的充實 與愉悅，這不得不使我感謝我的導(dǎo)師 XXX 老師，是他給了我這個課題。 目前，已經(jīng)開發(fā)出淀粉接枝共聚物、聚乙烯醇 丙烯酸共聚物、異丁烯 順酐共聚物等一系列產(chǎn)品。 吸水倍率 Q（膨脹度）是指 1g 樹脂所吸收的液體的量，單位為 g/g 或倍，表示為 Q=（ m2m1） /m1 6. 5 注意事項 （ 1）本實驗為研究型實驗，中和度，交聯(lián)劑，引發(fā)劑用量都為可選條件，同組的同學(xué)可以共享實驗結(jié)果，并分析討論不同的配方對吸水倍率的影響因素； （ 2）在中和過程中，氫氧化鈉水溶液應(yīng)滴加到丙烯酸中，使其緩慢放熱，中和度應(yīng)用摩爾比計算； （ 3）吸水平衡后的樹脂自然過濾至不滴水即可稱重 。 ④ 用表面皿蓋住燒杯，將燒杯放入 70。架設(shè)或在地下、海底鋪設(shè)電纜、光纖電纜時，在電纜芯與外皮包層之間施以高吸水性樹脂層，電纜損傷部位的高吸水性樹脂吸水膨脹后便可堵住損傷部位，防止水的入侵。但是在花露水生產(chǎn)過程中加入酒精溶液這種易揮發(fā)物質(zhì)是非常難的，因此在生產(chǎn)過程中加入高吸水性樹脂就能很好的解決這個問題。把高吸水樹脂和天然橡膠或氯丁橡膠混合，可得到具有膨脹性、良好彈性和長期尺寸穩(wěn)定性好的土木建筑填縫材料，還可用作海水電纜的止水材 料。對我國，特別是西北、華北干旱、半干旱地區(qū)而言，高吸水性樹脂的節(jié)水、保水、抗旱保苗、改良土壤、促進(jìn)植物生長的特殊性能，無疑是一個福音 [58]，越來越受到廣大農(nóng)民和科技工作者的關(guān)注 [3]。高吸水性樹脂的超強(qiáng)吸水能力和保水能力使得生理衛(wèi)生方面的產(chǎn)品大大輕便化、小型化、舒適化、消除了人們很多苦惱。當(dāng)然加入高吸水性樹脂后會降低構(gòu)件的機(jī)械性能，但在諸如遇水膨脹橡膠等用途上，某些指標(biāo)的機(jī)械性能損失是可以接受的。 增稠性 高吸水性樹脂凝膠具有特殊的流變性能，增稠性是其顯著特性，很少量的樹脂就可使溶液粘度大大提高。 水溶解性 高吸水性樹脂在化學(xué)結(jié)構(gòu)上都是通過單體交聯(lián)形成的體型高分子（網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)），能夠吸水就是利用了它們在水中能夠高度溶脹、不溶解的特性。 凝膠強(qiáng)度 高吸水性樹脂吸水后，其凝膠需具有一定的強(qiáng)度，以維持良好的保水性和加工性能。路建美等 [4 47]還對微波輔助固相合成中單體的反應(yīng)速率進(jìn)行了研究。路建美等 [25]對部分中和的聚丙烯酸鈉水溶液加入引發(fā)劑和交聯(lián)劑后，在微波輻射下 3min即合成了陰離子型高吸水樹脂，其吸去離子水倍率達(dá) 920（ g/g），吸水速率在 1min 內(nèi)達(dá)最大值。當(dāng)使用丙烯酸鈉與丙烯酸作接枝單體時，聚合反應(yīng)在甲醇溶液中進(jìn)行，聚合物形成懸浮液，過濾分離出固體，用甲醇水溶液洗滌，然后干燥、粉碎即得產(chǎn)品。 固相合 成法 [18] 固相合成法 [33]是指單相固體通過加熱、光照、輻射等方式進(jìn)行合成反應(yīng)，使用該法進(jìn)行聚合反應(yīng)的單體一般具有較低的活化能，易受光和熱的激發(fā)而聚合，這種聚合反應(yīng)快，制得聚合物的立體規(guī)整性好，該方法有可能成為獲取新型高分子的發(fā)展方向之一。在反相懸浮聚合中，懸浮穩(wěn)定劑是影響聚合成敗的一個重要因素，傳統(tǒng)的懸浮穩(wěn)定劑如司班、吐溫系列，難以獲得穩(wěn)定的反應(yīng)體系。研究還表明，在以淀粉等多糖為底物的接枝共聚反應(yīng)中，接枝甲基丙烯酸一般應(yīng)使用過硫酸鹽引發(fā)，而鈰鹽作引發(fā)劑會使接枝反應(yīng)中有均聚的傾向 [23]。產(chǎn)物分子量均勻，可制成膜狀、粉末狀等多種形式的產(chǎn)品。 以降解性能分類，高吸水性樹脂可分為非降解型（包括丙烯酸鈉、甲基丙烯酸甲酯等聚合產(chǎn)品）、可降解型（包括淀粉、纖維素等天然高分子的接枝共聚產(chǎn)物） [2]。 目前大部分相關(guān)高吸水樹脂的吸水溶脹理論主要基于 Flory 理論 [4]發(fā)展起來的。 高吸水性樹脂為輕度交聯(lián)結(jié)構(gòu)的高分子聚合物，它是由水溶性聚合 物在一定條件下接枝、共聚、交聯(lián)形成的不溶于水但能高度溶漲的聚合物，其分子結(jié)構(gòu)上具有疏水基團(tuán)（如羥基、羧基、酰胺基等），在保水劑內(nèi)部形成了三維空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。 1988 年，中國開始高吸水性樹脂的開發(fā)研究。丙烯酸系高吸水樹脂的制備原料來源廣泛、合成工藝簡單 ，但耐鹽、防潮性能較差，嚴(yán)重影響其應(yīng)用性能；在實際的使用過程中，高吸水性樹脂受氣候及周圍環(huán)境的影響較大，常常需要短時間內(nèi)樹脂能夠達(dá)到飽和，這就要求樹脂具有較好的吸液速率，因而高吸水性樹脂的制備過程及提高高吸水性樹脂的吸水性能十分關(guān)鍵。 關(guān)鍵詞 ： 高吸水性樹脂；吸水性；應(yīng)用 3 The preparation of sodium polyacrylate super absorbent resin and the performance test Abstract: Superabsorbent is a new type of functional polymer materials. Because of its unique water absorption, water retention, in medicine, agriculture, forestry, horticulture, desert governance gained wide application. Researches on the superabsorbent focused on synthesis and reaction mechanism. Larger in actual use, superabsorbent climate and environment effects。這種具有優(yōu)異吸水能力和保水能力的新型高分子材料，在 工業(yè)、農(nóng)業(yè)、食品、醫(yī)療衛(wèi)生、生活用品和環(huán)境保護(hù)等方面得到了廣泛的應(yīng)用，并已成為人類日常生活中不可缺少的物質(zhì) [12]。親水基團(tuán)與水分子接觸時相互作用形成各種水合狀態(tài)；而疏水部分因疏水作用而易于折向內(nèi)側(cè)，成為局部不溶性的微粒結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致進(jìn)入的水分子失去活動性，局部凍結(jié)，形成“偽冰”（ Falseice）。 2 高吸水性樹脂的分類 高吸水性樹脂種類繁多，其分子結(jié)構(gòu)上帶有親水的基團(tuán)、或在化學(xué)結(jié)構(gòu)上具有的低交聯(lián)度或部分結(jié)晶結(jié)構(gòu)不盡相同，由此在賦予其高吸水性的同時也形成了各自的特點，從原料來源、結(jié)構(gòu)特點、性能特點、制品形態(tài)以 及生產(chǎn)工藝等不同的角度出發(fā)，就形成了多種分類方法 [14]。 3 高吸水性樹脂的合成方法 傳統(tǒng)合成方法 高吸水性樹脂傳統(tǒng)合成方法主要有本體聚合、水溶液聚合、反相懸浮聚合、反相乳液聚合、固相合成與接枝聚合等 6種方法 [16]。對生產(chǎn)設(shè)備要求低，投資省，合成反應(yīng)條件容易控制，生產(chǎn)過程不產(chǎn)生污染，易于實現(xiàn)目前大力倡導(dǎo)的清潔化生產(chǎn)，該方法適用于各類吸水樹脂的合成，是較為成熟的方法。引發(fā)劑的選擇和用量直接影響反應(yīng)歷程和結(jié)果，是一個非常重要的實驗控制因素。目前較為常用的懸浮穩(wěn)定劑有十六烷基磷酸單酯、丙烯酸及 其十八酯共聚物、十八烷基磷酸單酯等，用量一般為 4wt%左右。辜英杰等 [34]提出了一種特殊的丙烯酸（鈉）水溶液輻射聚合方法制備高吸水樹脂，結(jié)果表明：該聚合方法具有工藝簡單、生產(chǎn)成本低、利于規(guī)模化生產(chǎn)等優(yōu)點，克服了單純水溶液聚合反應(yīng)熱難以排除、干燥十分困難的缺點。 微波輔助合成方法 [17] 近年來國內(nèi)外對微波促進(jìn)有機(jī)合成反應(yīng)的研究進(jìn)行了大量報道 [3639]，微波技術(shù)的應(yīng)用幾乎涉及了有機(jī)合成的各個領(lǐng)域。他們還用甲基丙烯酸二甲氨基乙酯和丙烯酸為共聚單體，在微波輻射下制得了兩性高吸水性樹脂，其吸水率達(dá) 1060（ g/g），對 %的鹽溶液吸液率亦達(dá) 170（ g/g）[41]，用甲基丙烯酸二甲氨基乙酯和丙烯酰胺為單體，微波輻射制得陽離子高吸水性樹脂，吸水率為 810（ g/g），對 %的鹽溶液吸液率達(dá) 150（ g/g)[42]。微波輔助固相合成具有許多引入注目的特點，首先，固相反應(yīng)的產(chǎn)物就是固體，不需要反應(yīng)溶劑介質(zhì)，亦不存在廢液處理問題，屬綠色清潔工藝；而且固相反應(yīng)局部濃度大，反應(yīng)速率高，與其它傳統(tǒng)合成方法比較可節(jié)省反應(yīng)時 間；加之微波技術(shù)本身在加熱方式上的優(yōu)越性，微波固相合成高吸水性樹脂技術(shù)在近期一定會有大的發(fā)展。聚合物 本身的結(jié)構(gòu)及組成直接決定了高吸水性樹脂吸水后的強(qiáng)度，而且強(qiáng)度與吸水能力、吸水速度三者有相互依賴和相互矛盾的關(guān)系。但是通過單體聚合制備的高吸水性樹脂，如果原來的單體是親水性或者水溶解性的，由于單體的殘留或者小分子鏈的存在，導(dǎo)致成品 高吸水性樹脂仍然存在一部分的水溶解性。高吸水性樹脂能夠高度增稠的特性，使其在有水的體系中獲得了廣泛的 應(yīng)用。在民用領(lǐng)域比如制作遇水膨脹玩具等橡塑制品，對機(jī)械性能要求也不是很高。近些年來高吸水性樹脂已達(dá)年產(chǎn)近 100 萬噸，其中 80%～ 90%左右用于衛(wèi)生材料。 生物醫(yī)藥 [5960] 制造衛(wèi)生及醫(yī)用材料是高吸水性樹脂應(yīng)用較為成熟的領(lǐng)域。再者，利用高吸水性樹脂在水中膨脹的性能，可以制備水膨脹性密封件、管路施工潤滑劑、防結(jié)露墻紙、止水板等，達(dá)到“以水治水”的目的；加入混凝土中，可以通過它吸收堿 15 性析出水，以防止水泥地面產(chǎn)生裂縫、麻點和白化等；在隧道工程中，在含有大量水的泥漿中加入吸水樹脂使其凝膠化，使泥漿容易排出，在隧道內(nèi)使用高吸水性樹脂則可以防止地下水流入隧道。 在進(jìn)行香皂的生產(chǎn)時，在其中加入高吸水性樹脂可以使香皂的香味更加的持久，同時在儲存的時候也可以避免香皂出現(xiàn)變干的情況。 廢水處理 [60] 對于富含重金屬離子的工業(yè)廢水，可以利用合成類高吸水性樹脂進(jìn)行處理。 C 水浴中靜置聚合，待反應(yīng)物完全形成凝膠后（約 23h）實驗過程中要注意觀察，視情況而控制準(zhǔn)確的時間，形成的凝膠狀態(tài)似果凍狀，很容易與燒杯脫離，成固體狀態(tài)。 6. 6 數(shù)據(jù)分析及結(jié)果分析 以一組數(shù)據(jù)為例： Q 去離子水 =（ m2m1） /m1=（ 1361） /1=135g/g QNaOH=（ m2m1） /m1=（ 261） /1=25g/g 表 5 高吸水性樹脂吸水、吸鹽倍率 Table 5 high absorbent resin absorbing water and salt absorption rate 編號 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 吸水倍率（ g/g） 98 104 120 127 135 130 130 131 吸鹽水倍率（ g/g） 13 13 17 20 25 21 15 22 21 注釋：“ ”表示該組實驗未制得樣品。它們各自都具有優(yōu)異的吸水性和保水性，在許多領(lǐng)域已被廣泛應(yīng)用。這和我熱烈的大學(xué)生活有些不同，能讓我沉下略略浮躁的心，嚴(yán)謹(jǐn)踏實的去做這么一個有意義的研究，是他讓我領(lǐng)會到怎樣成為一個合格的科研人員，在實驗室連續(xù)做十個小時卻不知疲倦；更是他讓我在大四這即將收尾的戰(zhàn)場領(lǐng)會出真正的青春無悔。 Engineering）， 1998， 14（ 1）： 2830. 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