高吸水樹脂因其優(yōu)異的吸水和保水性能,被廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)園林、醫(yī)療衛(wèi)生、建筑工業(yè)以及其他重要領(lǐng)域。近年來,隨著研究的不斷深入,高吸水樹脂也逐漸開始應(yīng)用于消防滅火領(lǐng)域。雖然水是常用的滅火手段,但流動性太大,不易附著,易流失,從而大大降低了水的滅火效率。如何開發(fā)出一種附著力強的新型滅火技術(shù),有效滅火,成為亟待解決的問題。本論文立足于該問題,重點研究了高吸水樹脂的濃度與附著性能的關(guān)系及影響機理,同時開展可以有效提高附著能力的新型滅火劑的應(yīng)用研究,主要研究內(nèi)容如下:本文首先研究了高吸水樹脂的濃度對其在木板上附著性能的影響。通過流變學(xué)方法和倒置實驗確定樣品形成凝膠的濃度區(qū)間,同時測定了該吸水樹脂的最大吸水倍率,求得其吸水飽和濃度。通過模擬消防車中噴槍噴向火災(zāi)現(xiàn)場進行滅火的場景的假設(shè),對樣品進行了噴涂實驗,以在固定面積范圍的木板上凝膠的附著厚度來判斷其附著性能的大小。結(jié)果表明:高吸水樹脂的附著性能與其濃度相關(guān),隨著濃度的升高,樣品的附著性能提高,當(dāng)高吸水樹脂樣品的濃度達到其凝膠濃度時,附著性能有著大幅度的提高,在濃度繼續(xù)增加時,附著性能提高的幅度較小,此時由于重力影響,附著層會整塊掉落。其次還結(jié)合實際... 

【文章來源】：長春工業(yè)大學(xué)吉林省

【文章頁數(shù)】：53 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

淀粉（a.支鏈淀粉b.直鏈淀粉）分子結(jié)構(gòu)圖[87]

第1章緒論4狀結(jié)構(gòu)，在與水接觸后，樹脂中的親水基團與水發(fā)生氫鍵作用且發(fā)生水解電離。樹脂在吸水時有兩種吸水方式，當(dāng)樹脂剛剛開始與水接觸時或者說與較為少量的水接觸時，水分子通過樹脂內(nèi)部的多孔結(jié)構(gòu)和毛細管道進行初步吸水，這屬于物理吸附[24]。當(dāng)樹脂與水接觸后，樹脂分子鏈上大量的親水基團與水發(fā)生氫鍵作用，電解質(zhì)中的離子對發(fā)生電離，電離成陰陽離子，陰離子在網(wǎng)絡(luò)的外側(cè)，陽離子被束縛在網(wǎng)絡(luò)以內(nèi)以保持電中性，如下圖1.2所示，同時由于陰離子均在外側(cè)，彼此為同種電荷，相互排斥導(dǎo)致整體網(wǎng)絡(luò)擴張，隨著電離的進一步進行，網(wǎng)絡(luò)繼續(xù)擴張，同時，網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的陽離子濃度越大，越高于外側(cè)濃度，從而形成了一定的濃度梯度，由于滲透作用，水分子會從濃度低一側(cè)流向濃度高一側(cè)，即源源不斷的進入高吸水樹脂內(nèi)部。隨著水分子的不斷進入，這種濃度差逐漸減小直至達到最終平衡，即表現(xiàn)為吸水速率降低直至吸水平衡狀態(tài)[25-28]。圖1.2高吸水樹脂吸水機理圖[27]如下圖1.3所示，為吸水前與吸水后高吸水樹脂的形態(tài)：

第1章緒論5圖1.3高吸水樹脂吸水前后對比圖（2）保水性能好高吸水樹脂不僅吸水量大，保水能力也較好，也就是說在其吸水后飽和狀態(tài)下，在一定條件下，即使加壓情況，體系不容易溢出水分，能長時間鎖住水分。根據(jù)不同的條件，可以分為加壓下的保水率、溫度變化下的保水率、時間變化下的保水率等[29]。1.2.4高吸水樹脂在高分子化合物中的應(yīng)用（1）農(nóng)林園藝方面高吸水樹脂通常作為保水劑、土壤緩釋劑應(yīng)用于農(nóng)業(yè)園藝方面，尤其在我國的干旱地區(qū)。充足的水分才能讓植物、作物快速生長，當(dāng)保水劑加入土壤中后，由于吸水樹脂的保水性能，使土壤中水分在一段時間內(nèi)不易流失，源源不斷的提供水分，供植物吸收。吸飽水分子的高吸水樹脂相當(dāng)于一個“微型水庫”，植物根部依據(jù)滲透壓作用，可以汲取所需的營養(yǎng)物質(zhì)和水分，緩慢釋放可以一定程度上防止?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)的流失，提高了經(jīng)濟效益[30-32]。將吸水樹脂凝膠材料放入沙漠中，就可以種植一般植物，這對沙漠的改造具有一定的意義[33]。（2）醫(yī)療衛(wèi)生方面在醫(yī)療衛(wèi)生方面應(yīng)用較為成熟，比如生活中常見的嬰兒尿不濕、衛(wèi)生巾、床墊等，在吸水變成凝膠后對人體無刺激無傷害。因高吸水樹脂本身無毒、穩(wěn)定性好、生物適應(yīng)性好，所以被用來應(yīng)用于醫(yī)療器械、人工器官及醫(yī)藥等方面，比如繃帶、紗布、醫(yī)用衣等用品，利用吸水樹脂制作的人工腎臟、人工角膜、人工血管等也取得巨大發(fā)展[34]，作為燒傷的醫(yī)用敷料、載有藥物的緩釋試劑等也有廣泛的應(yīng)用[35-38]。（3）建筑工業(yè)方面

【參考文獻】：
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本文編號：3274940