本文關(guān)鍵詞：纖維素系吸水材料的制備及性能研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】： 為了得到耐鹽性強(qiáng)、吸水保水等性能好的高吸水樹脂,本文選用丙烯酰胺,在引發(fā)劑過硫酸鉀和交聯(lián)劑N,N’-亞甲基雙丙烯酰胺作用下,與纖維素進(jìn)行接枝共聚反應(yīng),然后水解接枝產(chǎn)物,將陰離子和非離子等不同的親水基團(tuán)引入到樹脂分子中,使樹脂親水基團(tuán)多樣化;研究各種反應(yīng)因素(活化時(shí)間和濃度、單體比例、反應(yīng)體系溫度、交聯(lián)劑和引發(fā)劑量等等)對反應(yīng)過程和樹脂性能的影響,探尋優(yōu)化的工藝條件;考察高吸水樹脂吸液時(shí)的pH值、溫度、粒徑等因素,推斷出纖維素接枝丙烯酰胺高吸水樹脂的最佳吸水條件;同時(shí)還測定了樹脂的保水性能和反復(fù)吸水性能;采用紅外光譜(FTIR)、X-射線衍射(XRD)、熱重分析(TG)和掃描電鏡(SEM)表征吸水樹脂的結(jié)構(gòu)。 結(jié)果表明:氫氧化鈉和尿素溶液預(yù)處理纖維素的方法對纖維素接枝反應(yīng)有顯著的影響,能較大的提高纖維素的反應(yīng)性能,其最佳活化條件為:纖維素為3g,NaOH和CO(NH2)2的濃度比為10%:10%,活化溫度為20℃,活化時(shí)間為10h;吸水樹脂最佳的合成條件為:單體量為15g,交聯(lián)劑為量0.08 g,引發(fā)劑量為0.6 g,合成溫度為70℃,水解濃度為0.7mol/l。吸水樹脂的最大吸水倍率為633.33g/g,最大吸鹽水倍率為133.33 g/g,最大吸人工尿倍率為133.33 g/g。樹脂具有良好的保水性和反復(fù)吸水性。FTIR分析表明,吸水樹脂是纖維素和丙烯酰胺的接枝共聚物。XRD分析證明,接枝共聚反應(yīng)在纖維素的無定型區(qū)和結(jié)晶區(qū)的表面均有發(fā)生。TGA分析表明,接枝產(chǎn)物比纖維素的起始失重溫度高,熱穩(wěn)定性更好。SEM表征,纖維素接枝高吸水樹脂表面有小而密的孔洞和起伏的層狀結(jié)構(gòu),具有優(yōu)異的吸水保水性能。應(yīng)用試驗(yàn)表明:加入吸水樹脂的土壤能較好的保持水分。
【關(guān)鍵詞】：纖維素 高吸水樹脂 吸水倍數(shù) 結(jié)構(gòu)表征
【學(xué)位授予單位】：北京林業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號(hào)】：TQ324.8
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-11
• 1 前言11-27
• 1.1 纖維素材料的應(yīng)用現(xiàn)狀11-13
• 1.1.1 纖維素的基本情況11
• 1.1.2 纖維素材料改性及其衍生物的研究現(xiàn)狀11-13
• 1.1.2.1 纖維素醚酯化產(chǎn)物12
• 1.1.2.2 纖維素膜12
• 1.1.2.3 改性纖維素的接枝共聚12-13
• 1.2 吸水材料的應(yīng)用現(xiàn)狀13-18
• 1.2.1 吸水材料的基本情況13-15
• 1.2.1.1 淀粉系高吸水樹脂14-15
• 1.2.1.2 合成樹脂系高吸水樹脂15
• 1.2.1.3 纖維素系高吸水樹脂15
• 1.2.2 高吸水材料的應(yīng)用及發(fā)展吸水材料的重要意義15-17
• 1.2.2.1 在農(nóng)林園藝方面的應(yīng)用15-16
• 1.2.2.2 在醫(yī)藥衛(wèi)生用品方面的應(yīng)用16
• 1.2.2.3 在其他方面的應(yīng)用16
• 1.2.2.4 發(fā)展高吸水材料的重要意義16-17
• 1.2.3 纖維素系吸水材料的研究現(xiàn)狀17-18
• 1.2.3.1 纖維素系吸水材料簡介17
• 1.2.3.2 纖維素材料的活化方法17-18
• 1.2.3.3 纖維素活化效果的評(píng)價(jià)方法18
• 1.3 纖維素系吸水材料的制備18-24
• 1.3.1 纖維素衍生物吸水劑的制備18-19
• 1.3.2 纖維素接枝系吸水劑的制備19-24
• 1.3.2.1 纖維素接枝共聚制造吸水劑的機(jī)理19-21
• 1.3.2.2 纖維素接枝共聚制造吸水劑的種類21-23
• 1.3.2.3 纖維素接枝共聚吸水劑的結(jié)構(gòu)和吸水形態(tài)23-24
• 1.3.2.4 纖維素系吸水劑的評(píng)價(jià)方法24
• 1.4 纖維素系吸水材料的研究展望24-26
• 1.4.1 氧化活化25
• 1.4.2 陽離子型高吸水材料25
• 1.4.3 細(xì)菌纖維素25
• 1.4.4 微纖化與其他25-26
• 1.5 本論文的研究思路26-27
• 2 分析方法27-32
• 2.1 吸水樹脂吸水和保水性能的測定27-29
• 2.1.1 吸水能力的表示方法和測試方法27-28
• 2.1.1.1 自然過濾法27
• 2.1.1.2 袋濾法27
• 2.1.1.3 量筒法27
• 2.1.1.4 薄片法27-28
• 2.1.2 吸尿、鹽倍數(shù)的測定28
• 2.1.3 不同因素對吸水能力的影響28
• 2.1.3.1 不同pH 值溶液中的吸水性能28
• 2.1.3.2 不同溫度下的吸水性能28
• 2.1.3.3 不同粒徑下的吸水性能28
• 2.1.4 吸液速度28-29
• 2.1.5 保水性能29
• 2.2 吸水樹脂反復(fù)吸水性能的研究29-30
• 2.3 纖維素接枝吸水樹脂的結(jié)構(gòu)表征30
• 2.3.1 紅外光譜（FTIR）表征30
• 2.3.2 X-射線衍射（XRD）分析30
• 2.3.3 熱失重（TGA）試驗(yàn)30
• 2.3.4 掃描電鏡（SEM）表征30
• 2.4 吸水樹脂的應(yīng)用30-32
• 2.4.1 土壤配備30-31
• 2.4.2 樹苗種植31
• 2.4.3 后期測量31-32
• 3 吸水樹脂的制備32-48
• 3.1 原料和試劑32-33
• 3.1.1 試驗(yàn)試劑32
• 3.1.2 儀器和設(shè)備32-33
• 3.2 試驗(yàn)部分33-38
• 3.2.1 吸水樹脂的制備原理33-37
• 3.2.2 吸水樹脂的制備步驟37
• 3.2.2.1 纖維素原料的活化處理37
• 3.2.2.2 接枝聚合反應(yīng)37
• 3.2.2.3 接枝聚合物的水解37
• 3.2.3 纖維素活化正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)37-38
• 3.2.4 纖維素接枝丙烯酰胺聚合和水解反應(yīng)的正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)38
• 3.3 結(jié)果與討論38-48
• 3.3.1 吸水樹脂制備的正交試驗(yàn)結(jié)果38-40
• 3.3.1.1 纖維素活化的正交試驗(yàn)38-39
• 3.3.1.2 纖維素接枝丙烯酰胺聚合和水解反應(yīng)的正交試驗(yàn)39-40
• 3.3.2 纖維素接枝吸水樹脂制備的正交直觀分析40-41
• 3.3.3 纖維素接枝吸水樹脂制備的正交因素指標(biāo)分析41-48
• 3.3.3.1 活化時(shí)間41
• 3.3.3.2 活化溫度41-42
• 3.3.3.3 單體量42
• 3.3.3.4 交聯(lián)劑量42-43
• 3.3.3.5 引發(fā)劑量43-44
• 3.3.3.6 合成溫度44-45
• 3.3.3.7 NaOH 水解濃度45-48
• 4 吸水樹脂性能評(píng)價(jià)及表征48-64
• 4.1 吸水、吸尿、吸鹽倍數(shù)48-49
• 4.2 不同因素對吸水能力的影響49-52
• 4.2.1 不同pH 值溶液中的吸水性能49-50
• 4.2.2 不同溫度下的吸水性能50-51
• 4.2.3 不同粒徑下的吸水性能51-52
• 4.3 吸液速度52-53
• 4.4 保水性能53-55
• 4.4.1 自然條件保水能力54-55
• 4.4.2 加壓保水能力55
• 4.5 吸水樹脂反復(fù)吸水性能的研究55-56
• 4.6 纖維素接枝吸水樹脂的結(jié)構(gòu)表征56-64
• 4.6.1 紅外光譜（FTIR）表征56-58
• 4.6.2 X-射線衍射（XRD）分析58-59
• 4.6.3 熱失重（TGA）試驗(yàn)59-62
• 4.6.4 掃描電鏡（SEM）表征62-64
• 5 吸水樹脂的應(yīng)用64-74
• 5.1 土壤含水率分析64-72
• 5.2 樹苗生長情況分析72-74
• 6 結(jié)論與研究展望74-76
• 6.1 結(jié)論74
• 6.2 創(chuàng)新點(diǎn)74-75
• 6.3 研究展望75-76
• 參考文獻(xiàn)76-79
• 個(gè)人簡介79-80
• 導(dǎo)師簡介80-81
• 致謝81

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