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[40] 黃明德（ HUAN Mingde），閻學(xué)偉（ YAN Xuewei） . 高分子材料科學(xué)與工程（ Polymer M aterials Science amp。 致謝 轉(zhuǎn)眼間已到了畢業(yè)的季節(jié)，真是時光匆匆，光陰似箭。市場需求量大，且世界對高吸水性樹脂的需求量在逐年增加，市場前景十分廣闊。再用同樣的方法將樹脂置于 10%氯化鈉水溶液中至吸水平衡，測定其吸水倍率，比較兩 19 種吸水倍率的不同。 ② 用 10%氫氧化鈉水溶液中和至不同中和度，首先配置 10%的 NaOH 溶液 ,然后加入不同量的氫氧化鈉溶液配制不同的中和度， 表 3 中和度、 NaOH 溶液用量 Table 3 Neutralization degree and dosage of NaOH solution 18 中和度 25% 50% 75% 100% 10%NaOH溶液的量 /ml 7 14 21 28 ③ 按配方量加入 N， N亞甲基雙丙烯酰胺， 過硫酸銨，再補加適量水（水的總量不超過 40g 一般加入 20ml 的水，加的太多干燥時間過長），攪拌溶解（交聯(lián)劑不會完全溶解，不影響實驗效果） 。 電子工業(yè) [26] 在電子工業(yè)方面高吸水性樹脂可用于溫度傳感器，水分測量傳感器，漏水檢測器，光致變色元件，光應(yīng)答性元件，身體用電極，超聲波的探頭等。 在進(jìn)行花露水的生 產(chǎn)時，一定要加入人工香料，同時還要加入酒精溶液，這樣是為了更好的使花露水達(dá)到清涼消毒的作用。 土木建筑 [5 6364] 高吸水樹脂也是一種有效的建筑吸水材料和止水密封材料，可用作腳螺栓鉆孔脫水材料、污泥固化添加劑、墻壁與天花板材料、防水密封水泥添加劑、防潮劑、隧洞掘進(jìn)潤滑材料、脫水劑等。高吸水性樹脂吸水后，保存在苗床下面的適當(dāng)位置，利用毛細(xì)作用，逐漸供給植物水分，這樣可以達(dá)到緩釋水分的作用。 在醫(yī)療衛(wèi)生用品領(lǐng)域，人們利用高吸水性樹脂的吸收尿液、血液、藥物等特性作為吸收材料，如衛(wèi)生巾、尿布、餐巾紙、失禁片、醫(yī)用藥棉等。 相容性 高吸水性樹脂分子結(jié)構(gòu)上有諸多的極性基團(tuán)，與低極性的橡膠塑料共混性比較差， 13 但仍然可以制備有吸水性的塑膠制品 [51]。常溫下，高吸水性樹脂可在密閉容器內(nèi)儲存 3～ 5 年，其吸水能力不變，穩(wěn)定性很好。因此，高吸水性樹脂也有自然條件保水性，熱保水性和加壓保水性等幾種保水性能。高吸水性樹脂吸水性能的測定方法很多 [50]，有篩網(wǎng)法、茶袋法、抽吸法、離心法等，因測定方法的不同而有差異，只能作為參考。在 110W 的功率下間歇進(jìn)行微 波輻射 30min，用 Ce4+APS 復(fù)合引發(fā)劑引發(fā)淀粉接枝丙烯酸，得到共聚物的接枝率為 %，接枝枝鏈分子量為 104；同樣條件下用 Fe2+H2O2復(fù)合引發(fā)劑引發(fā)淀粉接枝丙烯酸丁酯，得到接枝共聚物的側(cè)鏈分子量為 105。用微波法還可以大大促進(jìn)溶液聚合制備各種高 吸水性樹脂。如用丙烯酸做接枝單體，用苛性鈉溶液水解這種凝膠，然后干燥、粉碎可得產(chǎn)品。即前者為水溶液或本體聚合機理，而后者為乳液聚合機理。其聚合過程穩(wěn)定，產(chǎn)物不易成塊狀凝膠，處理簡便，但由于使用有機相作為連續(xù)相，故成本較高，難以實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，目前仍處在實驗階段，所用有機連續(xù)相通常為環(huán)己烷。常用的熱引發(fā)劑有過硫酸鹽、偶氮類、硝酸鈰銨等；氧化還原引發(fā)劑有過硫酸鹽 /亞硫酸氫鹽、過硫酸鹽 /硫代硫酸鹽等；復(fù) 合引發(fā)劑采用以上兩種引發(fā)劑復(fù)配，它能夠在一個較大的范圍內(nèi)起作用，因此使用合適的復(fù)合引發(fā)劑體系可獲得較為理想的常速率的聚合反應(yīng)[21]，而且不同引發(fā)劑間的協(xié)同作用還能大大提高引發(fā)劑效率 [22]。合成反應(yīng)所需的溶劑是水，成本較低。 以制備方法分類，高吸水 性樹脂可分為合成高分子聚合交聯(lián)、羧甲基化、淀粉接枝共聚、纖維素接枝共聚等 [2]。 與傳統(tǒng)的吸水材料如海綿、脫脂棉、纖維素、硅膠相比，高吸水性樹脂具有 3個優(yōu)點： 1）吸水能力高，吸水量可達(dá) 自身質(zhì)量的幾百倍至幾千倍，而傳統(tǒng)吸水材料僅有幾十倍； 2）保水能力強，即使受壓也不易失水； 3）具有高分子材料的彈性、可塑性，性能可調(diào)，易于加工 [12]，其溶于水后溶液呈弱堿性或弱酸性，無毒、無刺激性，使用安全[13]。從微觀結(jié)構(gòu)看，高吸水性樹脂的微觀結(jié)構(gòu)因合成體系 5 不同而呈現(xiàn)出多樣性：淀粉接枝丙烯酸的海島型結(jié)構(gòu) [6]、纖維素接枝部分水解丙烯酰胺的蜂窩型結(jié)構(gòu) [7]、部分水解聚丙烯酰胺的粒狀結(jié)構(gòu) (Granular Structure)[7]等， 等 [7]。 1961 年，美國農(nóng)業(yè)部北方研究所率先用淀粉與丙烯酸接枝共聚制成高吸水性樹脂，并由 Henki 公司首次實現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)，隨后，日本、德國、法國、英國、俄羅斯等國家也對高吸水性樹脂進(jìn)行了大量的開發(fā)研究及應(yīng)用。國內(nèi)外對高吸水性樹脂的研究主要集中在合成方法和反應(yīng)機理等方面。 preparation of superabsorbent material acrylic resin wide variety of sources, simple synthesis process, but salt, moisture poor performance, seriously affect the performance of their applications it is often necessary to achieve short resin saturation, which requires liquid absorbing resin has good speed, and therefore the preparation of superabsorbent resin, superabsorbent absorbent and improve energy is crucial. Key words: superabsorbent。 高吸水性樹脂按原料來源主要分為三大系列：淀粉系列、纖維素系列和合成樹脂系列。分子網(wǎng)絡(luò)能將吸收的水分全部凝膠化，成為高吸水性的狀態(tài)。 6 以所用原料分類，高吸水性樹脂可以分為天然高分子系及合成系兩大類。 本體聚合法 本體聚合法是指在無溶劑存在的條件下，只有反應(yīng)物本身與引發(fā)劑 作用下的合成反應(yīng)，大多數(shù)采用液相本體聚合。但同時也存在一些問題，如單體濃度較低、聚合反應(yīng)速率較慢、聚合物分子量較低、產(chǎn)品后處理較復(fù)雜、設(shè)備利用率和生產(chǎn)能力較低等問題 [18]。 （ 3） 交聯(lián)劑：由于高吸水性樹脂的交聯(lián)度很小，常規(guī)的紅外光譜和核磁共振方法難以測量，目前交聯(lián)劑的用量還是多用經(jīng)驗法由 試驗確定，再由理論公式估算其交聯(lián)度。 朱秀林等 [30]為了克服常用反相懸浮聚合產(chǎn)物粒徑小的缺點，他首先采用反相懸浮聚合制備高吸水樹脂的一次粒子，然后將此一次粒子加入到丙烯酸水溶性單體分散液中進(jìn)行聚合，得到了吸水率在 1500 倍左右的高吸水性大顆粒；花興艷等 [31]采用反相懸浮聚合法合成了 P（ AAAM） 高吸水劑，研究了反應(yīng)條件對其吸收性能的影響，發(fā)現(xiàn)交聯(lián)度為%，丙烯酸單體中和度為 75%，單體的組成摩爾比為丙烯酸：丙烯酸鈉：丙烯酞胺=1： 3： 4， 反應(yīng)溫度控制在 80~82℃， 反應(yīng) 時間為 100min，此反應(yīng)條件下合成的高吸水劑吸收性能最優(yōu)；陳密峰等 [32]以多元醇為交聯(lián)劑，烷基磷酸鈉 司盤 （ NPSP） 為復(fù)合懸浮穩(wěn)定劑，丙烯酸（ AA） 為單體，過硫酸按（ APS） 為引發(fā)劑，環(huán)己烷為分散介質(zhì)，采用反相懸浮法合成耐鹽性聚丙烯酸鈉超強吸水劑。 等 [35]采用微波輻射的方法合成超強吸水劑，結(jié) 果表明由微波聚合所合成的吸水劑溶漲速率比傳統(tǒng)方法獲得的吸水劑要快，產(chǎn)物的最佳吸水能力在蒸餾水和鹽水中分別是 450ml/g 和 53ml/g。微波加熱是一種“內(nèi)加熱”，極性物質(zhì)分子吸收 電磁能高速振動，由于介質(zhì)損耗而產(chǎn)生熱能。微波輻射下的淀粉接枝共聚反應(yīng)也有研究，黃明德等 [43]先對淀粉進(jìn)行微波糊化 6min，再于微波輻射下用丙烯腈接枝 19min 可得到 92%接枝率的接枝共聚物，大大節(jié)省了反應(yīng)時間和能源。 輻射聚合 [26] 輻射聚合是指在不加引發(fā)劑和交聯(lián)劑的情況下，利用高能的電子束或者γ射線輻照單體溶液，使之產(chǎn)生自由基聚合，這種聚合方法也可以歸之為本體聚合。 保水性 高吸水性樹脂不但吸水能力強，而且保水能力也非常強。這種特性對高吸水性樹脂的使用性能是一種不利因素，將表現(xiàn)為高吸水性樹脂的溶解損失。 選擇吸水性 當(dāng)水與水不溶性的溶劑混合后，比如油品與水混合的油水混合物，如果少量水乳化在油品中以后，高吸水性樹脂可以選擇吸收油品中的水分，作為油水分離劑使用。 吸氨性 生理衛(wèi)生領(lǐng)域的氨和胺是異味的主要來源。在美國、日本、歐洲等國家和地區(qū)用高吸水性樹脂作衛(wèi)生材料已基本普及 [5253]。有的國家 90%左右的高吸水性樹脂用于生產(chǎn)衛(wèi)生及醫(yī)用材料。 工業(yè)生產(chǎn) [65] 用高吸水性樹脂直接包覆電纜或制成帶子包覆電纜可以防止水對電纜的侵害，目前在電力電纜和通訊電纜方面正在擴(kuò)大應(yīng)用，尤其是在光纖電纜方面，有廣闊的 市場。 高吸水性樹脂在吸水之后進(jìn)行形成凝膠狀，這時這種材料的粘度是非常高的，在進(jìn)行洗發(fā)水生產(chǎn)的時候，可以應(yīng)用這種材料，這樣對頭發(fā)和頭皮都是有很好的保護(hù)作用的，同時在使用的時候也 不會出現(xiàn)泡沫過多的情況，方便使用。主要是利用聚丙烯酸鹽 [6667]、聚丙烯酞胺 [68]及其改性產(chǎn)物等，能與多種金屬離子鰲合、吸附或發(fā)生離子交換等作用，作為吸附劑有效去除工業(yè)廢水中有毒重金屬離子，回收貴金屬離子和過渡金屬離子。 ⑤ 取出燒杯，將凝膠轉(zhuǎn)移到搪瓷盤中，將凝膠切割成碎片或薄片，盡量將凝膠切碎，易于研磨。 由實驗結(jié)果分析得： ① 交聯(lián)劑：隨著交聯(lián)劑用量的增多，樹脂的吸水率增大，交聯(lián)劑用量約為 時，吸水率達(dá)到最大，再增加交聯(lián)劑的用量，吸水率反而減少。但是，盡管高吸水性樹脂有著優(yōu)良的性能，然而目前的產(chǎn)品尚存在耐鹽性較差、吸水速率較低、力學(xué)強度不夠等不足，使其應(yīng)用受到了一定的局限。真心的感謝 XXX 老師，感謝您的諄諄教導(dǎo)，感謝您的悉心呵護(hù)，同時感謝老師在實驗過程中的學(xué)術(shù)性指導(dǎo)，謝謝 21 老師，衷心祝愿老師身體健康，合家幸福，工作順利，桃李滿天下。 Engineering）， 1999， 15（ 1）： 142144. 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