本文關(guān)鍵詞：聚丙烯酸類高吸水樹脂及電紡纖維膜的制備，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：高吸水聚合物是一種具有一定交聯(lián)度的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)狀的新型功能高分子材料,分子鏈上含有很多強(qiáng)親水基團(tuán),能吸收相當(dāng)于自身質(zhì)量幾百倍甚至幾千倍的水,并且吸水后加壓也不易失水。聚丙烯酸類高吸水聚合物相對(duì)于其他種類的高吸水聚合物,具有吸水性好、制備工藝簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn),在衛(wèi)生用品、工業(yè)及農(nóng)業(yè)等各個(gè)方面具有廣泛的應(yīng)用。本論文采用丙烯酸(AA)與丙烯酰胺(AM)單體共聚并與聚乙烯醇(PVA)共混得到聚(丙烯酸-丙烯酰胺)／聚乙烯醇溶液(即P(AA-AM)/PVA溶液),經(jīng)涂膜或靜電紡絲得到高吸水樹脂膜或微納米纖維膜,研究其吸水和吸濕性能。此種方法聚合穩(wěn)定,避免了傳統(tǒng)聚合方法容易產(chǎn)生的暴聚現(xiàn)象,提高了高吸水樹脂的吸鹽水率以及纖維膜的吸濕性能。 論文首先研究了原料配比、熱處理?xiàng)l件、NaCl溶液的濃度以及溶液的pH值對(duì)高吸水樹脂吸水性能的影響。研究表明：高吸水樹脂的吸水率隨著引發(fā)劑過二硫酸鉀(KPS)和單體AM用量的增大先增加后減小,KPS和AM用量分別為單體重量的0.5%和25%時(shí)吸水率最大；吸水率隨著PVA含量的增大而減小,考慮到溶液可紡性以及高吸水樹脂膜的柔韌性,選擇PVA含量為單體量的15%為宜；吸水率隨著AA中和度以及交聯(lián)劑戊二醛(GA)含量的增大先增大后減小,AA中和度為75%,GA含量占(AM+AA+PVA)總量的1.0%時(shí)吸純水率最高,當(dāng)含量為2.0%的時(shí)候吸鹽水率(0.9wt％NaCl溶液)最高；隨著熱處理時(shí)間和溫度的增加,高吸水樹脂交聯(lián)度增加,吸水率先增大后減小,在130℃下經(jīng)過25分鐘熱處理后吸水性最好。 制備得到的高吸水樹脂最高吸純水率可達(dá)741g/g,吸鹽水率最高達(dá)到135g/g,吸水速率可達(dá)22g/(g·min);在NaCl溶液中,隨著NaCl濃度增大,高吸水樹脂吸鹽水率下降；在不同溶液pH值下,當(dāng)pH值為5和10時(shí),吸水性較好,但在強(qiáng)酸強(qiáng)堿環(huán)境下,其吸水率大大減小；吸水動(dòng)力學(xué)研究得出,高吸水樹脂吸水速率在吸水初期很大,隨后慢慢減緩,直至達(dá)到吸水平衡；耐熱保水性能測(cè)試得出,吸水飽和的高吸水樹脂,分別在30℃和50℃下烘干28小時(shí)后,保水率分別在86%和52%以上。 將P(AA-AM)/PVA溶液作為紡絲溶液,在不同的紡絲液濃度、紡絲電壓、接收距離以及溶液流速下進(jìn)行靜電紡絲,得到微納米纖維膜,尋找最佳紡絲工藝。研究表明：采用聚合物溶液濃度在17%-19%之間、GA含量在1.0%-2.0%之間的紡絲液,在電壓為20-30kV,接收距離為22-26cm,推進(jìn)速度為10-15μL/min的紡絲條件下得到纖維,在120℃下經(jīng)過20-30分鐘的熱處理交聯(lián)后,最高吸純水率可達(dá)153g/g,最高吸水速率可達(dá)139g/(g·min),在20℃相對(duì)濕度為90%的環(huán)境下,吸濕量達(dá)到139%,比傳統(tǒng)吸濕材料硅膠和棉高很多。
【關(guān)鍵詞】：聚丙烯酸 高吸水樹脂 戊二醛 靜電紡絲
【學(xué)位授予單位】：東華大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TQ324.8
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-11
• 第一章 緒論11-27
• 1.1 高吸水樹脂11-17
• 1.1.1 高吸水樹脂的性能11-12
• 1.1.2 高吸水樹脂的分類12-13
• 1.1.3 高吸水樹脂的應(yīng)用13
• 1.1.4 高吸水樹脂的合成方法13-15
• 1.1.5 高吸水樹脂的研究進(jìn)展15-17
• 1.2 高吸水纖維17-25
• 1.2.1 高吸水纖維的性能17-18
• 1.2.2 高吸水纖維的分類18-19
• 1.2.3 高吸水纖維的應(yīng)用19-20
• 1.2.4 高吸水纖維的紡絲方法20-23
• 1.2.5 高吸水纖維的研究進(jìn)展23-25
• 1.3 本課題研究?jī)?nèi)容25-27
• 1.3.1 研究目的25-26
• 1.3.2 研究?jī)?nèi)容26-27
• 第二章 高吸水樹脂的制備27-49
• 2.1 實(shí)驗(yàn)部分27-29
• 2.1.1 主要原料與試劑27
• 2.1.2 主要儀器與設(shè)備27
• 2.1.3 高吸水樹脂的制備27-28
• 2.1.4 高吸水樹脂的性能測(cè)試28-29
• 2.2 結(jié)果與討論29-47
• 2.2.1 反應(yīng)機(jī)理29-30
• 2.2.2 紅外分析(FTIR)30-32
• 2.2.3 熱重分析(TG)32
• 2.2.4 吸水倍率影響因素分析32-44
• 2.2.5 吸水動(dòng)力學(xué)分析44-46
• 2.2.6 耐熱保水性能分析46-47
• 2.3 本章小結(jié)47-49
• 第三章 靜電紡絲法制備高吸水微納米纖維膜49-62
• 3.1 實(shí)驗(yàn)部分49-51
• 3.1.1 主要原料與試劑49
• 3.1.2 主要儀器與設(shè)備49
• 3.1.3 高吸水微納米纖維膜的制備49-50
• 3.1.4 性能測(cè)試與表征50-51
• 3.2 結(jié)果與討論51-61
• 3.2.1 溶液粘度影響因素分析51-53
• 3.2.2 纖維膜形貌影響因素分析53-59
• 3.2.3 纖維膜吸水性能分析59-60
• 3.2.4 纖維膜吸濕性能分析60-61
• 3.3 本章小結(jié)61-62
• 第四章 結(jié)論與展望62-64
• 4.1 全文結(jié)論62-63
• 4.1.1 高吸水樹脂的制備62
• 4.1.2 高吸水纖維膜的制備62-63
• 4.2 展望63-64
• 參考文獻(xiàn)64-71
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文71-72
• 致謝72

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：253903