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本文以N,N'-亞甲基雙丙烯酰胺為交聯(lián)劑,過硫酸鉀和亞硫酸氫鈉為引發(fā)劑,在微波輻射下合成了丙烯酸-丙烯酰胺,凹凸棒復(fù)合丙烯酸以及凹凸棒復(fù)合丙烯酸.丙烯酰胺三種高吸水性樹脂。在實(shí)驗(yàn)中,研究了丙烯酸和丙烯酰胺的質(zhì)量比、凹凸棒的用量、微波反應(yīng)功率和反應(yīng)時(shí)間等因素對于高吸水樹脂吸液性能的影響,并用IR譜對最佳產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。丙烯酸-丙烯酰胺高吸水樹脂在以往的研究中技術(shù)已經(jīng)比較成熟,為了進(jìn)一步提高其吸水性以及吸鹽水性能,本文利用凹凸棒這種廉價(jià)的納米礦土無機(jī)物對其進(jìn)行改性,并摒棄了傳統(tǒng)的合成方法,利用微波法來進(jìn)行制備,這種方法大大提高了合成效率和效果。實(shí)驗(yàn)中對微波反應(yīng)功率、反應(yīng)時(shí)間等條件的研究結(jié)果,對將來開發(fā)微波合成高吸水樹脂的工業(yè)化提供了基礎(chǔ)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)和理論基礎(chǔ)。
(1)以丙烯酸和丙烯酰胺為原料進(jìn)行高吸水樹脂微波反應(yīng)的初步研究,通過各種因素討論,初步了解了丙烯酸和丙烯酰胺的配比,交聯(lián)劑用量、引發(fā)劑用量對于高吸水樹脂的合成影響,以及對微波輻射功率和時(shí)間進(jìn)行了初步討論,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,最佳的工藝條件為丙烯酸、丙烯酰胺的質(zhì)量比為5:1,引發(fā)劑用量占單體質(zhì)量0.6％,交聯(lián)劑N,N'-亞甲基雙丙烯酰胺的用量為單體質(zhì)量的0.05％,反應(yīng)器功率為600W,反應(yīng)時(shí)間40s,在此條件下,吸水倍率最高為1100,吸鹽水倍率最高可達(dá)185。
(2)以丙烯酸和凹凸棒為原料進(jìn)行高吸水樹脂微波反應(yīng)的研究,探討了凹凸棒的加入對于吸水樹脂性能的影響。通過各種因素的探討,初步了解凹凸棒的添加量對于吸水樹脂吸水性能的影響情況,以及對微波反應(yīng)的條件進(jìn)行了探討,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,最佳的工藝條件為:丙烯酸和凹凸棒的質(zhì)量比為10:1,引發(fā)劑用量占單體質(zhì)量0.6％,交聯(lián)劑N,N'-亞甲基雙丙烯酰胺的用量為單體質(zhì)量的0.04％,反應(yīng)器功率為600W,反應(yīng)時(shí)間45s,在此條件下高吸水樹脂的吸水倍率為1250,吸鹽水倍率為210。
(3)以丙烯酸、丙烯酰胺和凹凸棒為原料進(jìn)行凹凸棒接枝高吸水樹脂的研究,探討了凹凸棒的添加量,微波反應(yīng)的功率和時(shí)間等因素對高吸水樹脂性能的影響。通過正交實(shí)驗(yàn)的方法確定了最優(yōu)反應(yīng)條件。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明最佳的反應(yīng)條件為:丙烯酸、丙烯酰胺和凹凸棒的質(zhì)量比為15:3.5:1,引發(fā)劑用量占單體質(zhì)量0.6％,交聯(lián)劑N.N'-亞甲基雙丙烯酰胺的用量為單體質(zhì)量的0.05％,反應(yīng)器功率為600W,反應(yīng)時(shí)間40s。在此條件下吸水倍率最大為1320;吸鹽水倍率最大為190。

    doi：
    10.7666/d.y1798986
    關(guān)鍵詞：
    微波法合成 凹凸棒 聚丙烯酸 亞甲基雙丙烯酰胺 高吸水樹脂 微波反應(yīng) 單體質(zhì)量 反應(yīng)時(shí)間 引發(fā)劑 吸鹽水倍率 交聯(lián)劑 功率 質(zhì)量比 吸水倍率 實(shí)驗(yàn) 高吸水性樹脂 反應(yīng)器 微波輻射 樹脂性能 工藝條件
    作者：
    陳峰
    學(xué)位授予單位：
    陜西科技大學(xué)
    授予學(xué)位：
    碩士
    學(xué)科專業(yè)：
    應(yīng)用化學(xué)
    導(dǎo)師姓名：
    來水利
    學(xué)位年度：
    2010
    語種：
    中文
    分類號(hào)：
    TQ325.7
    在線出版日期：
    2011年02月15日