【正文】 、減少灌溉次數(shù)。隨著親水基因的進(jìn)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(luò)擴(kuò)張；同時(shí)為了維持電中性，陽離子不能向外部溶劑擴(kuò)散，導(dǎo)致陽離子在樹脂網(wǎng)絡(luò)內(nèi)濃度增大，于是網(wǎng)絡(luò)內(nèi)外產(chǎn)生滲透壓，水份進(jìn)一步滲入。相比于以上三個(gè)實(shí)驗(yàn)，本實(shí)驗(yàn)采用三種單體，合成的高吸水樹 脂性能顯著增強(qiáng)。 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。研究了各組分種類及用量對(duì)吸水性能的影響，結(jié)果表明，當(dāng)固含量為 % , n(AMPS):n(MA) = 14:1, ω(CTS)＝ 2％， ω(NMBA) = %， ω(APS)＝ ％， pH=3 , 固化 時(shí)間為5min 時(shí)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。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(fù)合高吸水樹脂 [7]；顏榮華 , 陳煜等運(yùn)用 冷凍誘導(dǎo)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(guó)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(xué)方法合成 的快，而且合成工藝簡(jiǎn)單； 相比于其他方法，紫外輻射具有制備工藝簡(jiǎn)單，時(shí)間短，清潔，樹脂的吸水性能較好等優(yōu)點(diǎn) [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(bào)道。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(luò)作用，將大量的自由水儲(chǔ)存在吸水樹脂的網(wǎng)絡(luò)內(nèi)。 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(yīng)用研究。利用高吸水樹脂的吸水特性，可用于油類和有機(jī)溶劑等脫水。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。 高吸水樹脂的制備方法 傳導(dǎo)加熱聚合制備高吸水樹脂 傳導(dǎo)加熱引發(fā)即通過熱傳導(dǎo)的方式從反應(yīng)體系外部引入熱能引發(fā)聚合反應(yīng)的引發(fā)劑并維持聚合反應(yīng)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。 微波的輻射能量約為 10100 KJ/mol，而一般的化學(xué)鍵的鍵能為 100600 KJ/mol 氫鍵的鍵能為 850 KJ/mol，因此不會(huì)造成化學(xué)鍵的斷裂。 與其他傳統(tǒng)的固化方法比較，紫外固化具有許多獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，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(shí)間內(nèi)固化，較之傳統(tǒng)的最快也需幾秒，常常多達(dá)數(shù)小時(shí)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(dòng)化生產(chǎn)的要求。 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(xiàn)上未見報(bào)道，其應(yīng)用還在探索階段。 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。纖維素本身具有很強(qiáng)的吸水性，廣泛的將其作為吸水劑材料。 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(xué)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(jìn)一步豐富和發(fā)展了天然高分子類高吸水材料的種類 [25]。 (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(shí)現(xiàn)其工業(yè)生產(chǎn)，是目前研究的熱點(diǎn)之一。 安徽理工大學(xué)畢業(yè)論文 9 第 2 章 高吸水性樹脂的合成及測(cè)試方法 高吸水性樹脂的合成 實(shí)驗(yàn)原料 表 1 試劑 生產(chǎn)廠家 純度 2丙烯酰胺基 2甲基丙磺酸 (AMPS) 山東壽光聯(lián)盟精細(xì)化工有限公司 工業(yè)品 殼聚糖（ CTS） 上海藍(lán)季科技發(fā)展有限公司 CR N， N’ 亞甲基雙丙烯酰胺 (MBA) 國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試 劑有限公司 CR 馬來酸酐（ MA） 國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司 CR 氫氧化鈉 (NaOH) 廣東汕頭西隴化工廠 AR 氯化鈉 (NaCl) 天津市博迪化工有限公司 AR 蒸餾水 自制 實(shí)驗(yàn)儀器 表 2 儀器 廠家 紫外固化機(jī) UA125A 北京埃士博印刷新技術(shù)發(fā)展中心 調(diào)速機(jī)械攪拌器 國(guó)華電器有限公司 恒溫水浴鍋 國(guó)華電器有限公司 電熱恒溫干燥箱 上海?，攲?shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司 電子天平 上海精密科學(xué)儀器有限公司 PH自動(dòng)電位滴定儀 上海大中分析儀器廠 安徽理工大學(xué)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。 安徽理工大學(xué)畢業(yè)論文 12 第 3 章 結(jié)果與討論 固含量對(duì)樹脂吸水率的影響 固定 n(AMPS):n(MA)= 10:1，ω (CTS)＝２％， pH=5，ω (NMBA)= 3%，ω(APS)=%， 固化時(shí)間 t =7min，固含量對(duì)樹脂吸水率的影響如圖 2所示。 殼聚糖含量對(duì)樹脂吸水率的影響 取 n（ AMPS） ： n（ MA） = 14： 1，改變體系的殼聚糖含量，其他反應(yīng)條件同，殼聚糖含量對(duì)樹脂吸水率的影響如圖 5 。最后，體系的 pH 很高時(shí)，殼聚糖的溶解度降低，殼聚糖部分析出，不能完全參與反應(yīng)，樹脂的吸水率也會(huì)下降 [28]。 引發(fā)劑對(duì)樹脂吸水率的影響 取上述所有因素的最佳值，改變體系的引發(fā)劑用量，引發(fā)劑用量對(duì)樹脂吸水率的影響如圖 9。 0 50 100 150 200 2500100200300400500600 Q/t/min 圖 10 吸水樹脂吸水速率曲線 溶脹動(dòng)力學(xué)分析 參照文獻(xiàn) [3435],對(duì)樹脂的吸水過程做理論預(yù)計(jì)，假定樹脂的吸水過程符合一級(jí)動(dòng)力學(xué)方程，設(shè)樹脂吸水時(shí)間為 t ，相應(yīng)的吸水倍率為 tQ ，則室溫下樹脂的吸水速率為： 安徽理工大學(xué)畢業(yè)論文 18 )(/ te kdtdQ ?? （ 1） 積分并整理可得： )l g (3 0 )l g ( 0kt ete ???? （ 2） 或?qū)憺? kteet e /)( 0??? （ 3） 式 (2)為樹脂吸水動(dòng)力學(xué)方程。從圖 13可以看出，經(jīng)過 140min 后，樹脂剩余 質(zhì)量為原質(zhì)量的 50%，說明其保水性能較好。亞甲基雙丙烯酰胺 (NMBA)為交聯(lián)劑，過硫酸銨(APS)做引發(fā)劑 合成 CTS/ AMPS/MA 吸水樹脂。 我也要特別感謝審閱和參加論文答辯組的各位老師，對(duì)你們所付出的辛勤勞動(dòng)和悉心指導(dǎo)表示深深的謝意！ 。 樹脂的 FTIR 分析 由圖 15 所示， 3434 cm1處是 OH的伸縮振動(dòng)峰，說明分子中有 CTS， 3336 cm1處是內(nèi)酰胺 NH的伸縮振動(dòng)峰， 2937 cm1處是 CCH3的伸縮振動(dòng)峰， 1659 cm1處是酰胺中 C=O 的伸縮振動(dòng) 峰， 1543 cm1處是仲胺的彎曲振動(dòng)峰，由 1457 cm1處是羧酸鹽的伸縮振動(dòng)峰可以看出 MA 接枝到了 CTS 上， 1386 cm1處是 CN的振動(dòng)吸收峰，由 1202 cm1和 1408 cm1處分別為 SO3H 的不對(duì)稱和對(duì)稱吸收峰，可以證明， AMPS 已經(jīng)接到 CTS 上。同時(shí)樹脂的吸水率隨著離子價(jià)態(tài)的增大而減小，這是因?yàn)槎鄡r(jià)態(tài)金屬離子可以與丙烯酸鏈上的 – COOH 基團(tuán)進(jìn)行絡(luò)合，形成分子間和分子內(nèi)絡(luò)合物，從而導(dǎo)致整個(gè)網(wǎng)絡(luò)體系實(shí)際的交聯(lián)度增大，使吸水率下降。從圖 10 可知，樹脂的吸水率隨時(shí)間的增加而增加，到 80min 左右時(shí)樹脂基本達(dá)到飽和吸水狀態(tài)，可見通過紫外光固化法合成的高吸水樹脂具有較快的吸水速率。 安徽理工大學(xué)畢業(yè)論文 16 0100200300400500 Q/NMBA/% 圖 8 交聯(lián)劑對(duì)樹脂吸水率的影響 從圖 8 可知，當(dāng)交聯(lián)劑用量為單體總量的 %時(shí)，樹脂的吸水率最高，樹脂的吸水率隨交聯(lián)劑用量的增加呈先增大后減小的趨勢(shì)。當(dāng) pH較小時(shí)，溶液的酸性較大，聚合物鏈上的 — COOH 含量增大，由于 — COOH 的親水性不如 — COONa，使樹脂吸附水分子的能力和網(wǎng)絡(luò)的張展能力都降低；另外 ，溶液的酸性較大還易使基團(tuán)之間產(chǎn)生氫鍵，使樹脂的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)一步收縮，交聯(lián)度增大。隨著 AMPS含量的增加，樹脂的吸水速率先增 大后減小，這是因?yàn)殚_始時(shí) MA 含量較高，而MA 的競(jìng)聚率較低，少量 MA 能增加聚合物分子鏈的親水性，過多的 MA 會(huì)嚴(yán)重影響共聚合和交聯(lián)的發(fā)生，使樹脂的吸水率減小 [26] 。 將所制得的樣品純化 、 研細(xì)， 于 60℃ 干燥， 在波數(shù) 500cm14000cm1下進(jìn)行紅外分析。 (2)本文對(duì)最優(yōu)條件合成出來的樹脂進(jìn)行了吸水速率、吸液性能及耐熱性能的測(cè)定。 (3)研發(fā)新型的復(fù)合型高吸水樹脂。殼聚糖類高吸水材料以其良好的性能，被廣泛地研究應(yīng)用于緩釋材料、醫(yī)用敷料、膜材料、可吸收縫合線等領(lǐng)域，但由于其成本較高，大多數(shù)成果仍然處在研發(fā)階段，上市產(chǎn)品較少。 纖維素類 纖維素是一種可再生的綠色資源，價(jià)格低廉，可生物降解，且抗霉解性能優(yōu)于淀粉。 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吸水倍率。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?gòu)S房占地。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 。 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)