高倍吸水樹脂作為一種新型的多功能材料,不僅可以吸收本身數(shù)百倍的水分,而且具有很好的保水性能。此外,它在水以及乙醇等有機(jī)溶劑中不會(huì)發(fā)生溶解。由于具備這些優(yōu)異的性能,樹脂已經(jīng)被開發(fā)為農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中的保水劑、醫(yī)療衛(wèi)生行業(yè)的緩釋藥物載體、建筑工程中的防水劑、食品工業(yè)中的保鮮劑等產(chǎn)品。目前,全球高倍吸水樹脂的市場(chǎng)值達(dá)到了90億美元。然而,市場(chǎng)現(xiàn)有的高倍吸水樹脂產(chǎn)品多為以石油為原材料的一次性產(chǎn)品,存在回收利用率低,生物降解性差等問(wèn)題。本研究選取木材和林業(yè)的廉價(jià)副產(chǎn)品-鋸屑作為一種框架結(jié)構(gòu),與丙烯酸和丙烯酰胺合成單體制備高倍吸水樹脂�？疾炝诉^(guò)硫酸銨（APS）含量、N,N-亞甲基雙丙烯酰胺（MBA）含量、丙烯酸（AA）含量、丙烯酰胺（AM）含量、丙烯酸中和度、反應(yīng)溫度對(duì)高倍吸水樹脂潤(rùn)脹率的影響。通過(guò)傅里葉變換紅外光譜、X射線衍射、掃描電子顯微鏡和熱重分析等手段對(duì)合成樹脂進(jìn)行了各方面的性能表征。此外,本文用鋸屑基高倍吸水樹脂與表面活性劑復(fù)配制備了一種礦區(qū)抑塵劑。探究了表面活性劑類型、表面活性劑濃度和樹脂濃度對(duì)抑塵劑的p H值、滲透性、抗蒸發(fā)性、粘度和表面張力的影響。最后,在優(yōu)化配比條件下,討論分析了抑塵劑對(duì)... 

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

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本研究技術(shù)路線

鋸屑基高倍吸水樹脂的制備與表征172.4結(jié)果與討論2.4.1SAR最佳合成工藝（1）MBA含量對(duì)SAR潤(rùn)脹性能的影響圖2.1顯示了MBA含量對(duì)高倍吸水樹脂潤(rùn)脹率的影響。結(jié)果表明，交聯(lián)劑的含量會(huì)影響高倍吸水樹脂的吸水能力，隨著MBA含量從0.2％升為0.6％，SR從207.34g/g增加到491.8g/g。這是由于在低交聯(lián)劑含量下，高倍吸水樹脂的交聯(lián)密度低，導(dǎo)致它的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，從而影響了高倍吸水樹脂的潤(rùn)脹性能和保水性能。隨著交聯(lián)劑的進(jìn)一步加入，引起高倍吸水樹脂交聯(lián)位點(diǎn)和密度的增多，使得它的潤(rùn)脹率提高。但是，當(dāng)MBA含量超過(guò)0.6%時(shí)，SR呈下降趨勢(shì)，這是由于交聯(lián)過(guò)度的高倍吸水樹脂網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中的空隙收縮，抑制了它的潤(rùn)脹性。圖2.1MBA含量對(duì)高倍吸水樹脂潤(rùn)脹率的影響Figure2.1EffectoftheMBAcontentontheswellingrate（2）AA含量對(duì)SAR潤(rùn)脹性能的影響如圖2.2所示，我們研究了AA用量對(duì)高倍吸水樹脂潤(rùn)脹率的影響。隨著AA含量從6g增加到8g，高倍吸水樹脂的潤(rùn)脹率增加。這主要是由于AA劑量的增加提高了單體間的碰撞概率，有利于高倍吸水樹脂鏈的線性擴(kuò)展，利于網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的形成，使高倍吸水樹脂有更多的空間來(lái)吸收和儲(chǔ)存水分。當(dāng)AA含量超過(guò)8g時(shí)，高倍吸水樹脂的潤(rùn)脹率呈現(xiàn)相反的趨勢(shì)。這是由于過(guò)量的AA會(huì)導(dǎo)致自聚合反應(yīng)，增加了高倍吸水樹脂的溶解度，導(dǎo)致了它的潤(rùn)脹率降低。

鋸屑基高倍吸水樹脂的制備與應(yīng)用研究18圖2.2AA含量對(duì)高倍吸水樹脂潤(rùn)脹率的影響Figure2.2EffectoftheAAcontentontheswellingrate（3）AM含量對(duì)SAR潤(rùn)脹性能的影響AM與AA摩爾比對(duì)高倍吸水樹脂溶脹率的影響如圖2.3所示。結(jié)果表明，當(dāng)AM與AA的摩爾比為1:6時(shí)，聚合物的溶脹率高達(dá)685.36g/g。這是因?yàn)楸┧嶂?COOH和-COONa的親水性優(yōu)于丙烯酰胺中的-CONH2（WuandLiu,2007）。此外，這兩個(gè)單體之間的活性基團(tuán)具有協(xié)同作用。AM的加入增加了聚合物的機(jī)械強(qiáng)度，使膨脹的聚合物保持穩(wěn)定的形狀。然而，隨著AM用量的增加，聚合物的疏水性變得更加明顯，導(dǎo)致高倍吸水樹脂的溶脹率進(jìn)一步降低。圖2.3AM含量對(duì)高倍吸水樹脂潤(rùn)脹率的影響Figure2.3EffectoftheAMcontentontheswellingrate

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3050684