SL-g-P(AA-AM)PVP高吸水性树脂的制备与性能研究文献综述

 2022-04-07 11:04

SL-g-P(AA-AM)/PVP高吸水性树脂的制备与性能研究

一.高吸水性树脂的简介

高吸水性树脂(SAP)是一种具有松散网络结构的高吸水性聚合物,有大量的亲水基团,可以吸收比自身重几百倍甚至上千倍质量的水,即使在溶胀状态下也能保持其网络结构的稳定,挤压也不易失水。因此具有高吸水能力、生物相容性良好以及生产成本较低等优点,使其在卫生用品、农业、水处理、药物缓释等方面均有应用[[1]]。使用淀粉,纤维素,木质素等天然高分子为原料制备高吸水树脂,既方便易得,又可增强它们的生物降解性,且可降低最终的生产成本。其诸多优点使得其在生活的各个领域得到了广泛的应用。

  1. 高吸水性树脂的分类

近年来,高吸水性树脂发展迅速,种类繁多,主要可以从以下两个方面来进行分类[[2]],按原料来源分可分为淀粉系(接枝、羧甲基化、磷酸醋化等);纤维素系(接枝、羧甲基化、羟丙基化等), 合成树脂系(聚丙烯酸盐类、聚乙烯醇类、无机聚合物类等)。按亲水基团种类可分为阴离子系(羧酸类、磺酸类、磷酸类等),阳离子系(叔胺类、季胺类等),两性离子系(羧酸-季胺类、磺酸-叔胺类等),非离子系(羟基类、酰胺基类等)。

2.1纤维素系高吸水性树脂

植物的根茎,农作物的秸秆等富含纤维素,生长周期短,成本低,利用这些枝叶中的天然纤维素不仅有利于高吸水性树脂的研究发展,还对废弃植物资源有一个很好的再循环使用。

王宇欣等[[3]]以羟丙基甲基纤维素为原料,接枝丙烯酸单体,以过硫酸铵-亚硫酸氢钠为引发剂制备高吸水性树脂,通过单因素正交试验表明:质量比为1:7,添加0.4%的交联剂和丙烯酸时。吸水倍率可达到497.13g/g;王宇等[[4]]将丙烯酸(AA)接枝到咖啡壳纤维素上,采用过硫酸钾为引发剂,N,N-亚甲基双丙酰胺为交联剂,水溶液法制备出高吸水性树脂,研究发现,在高温下,它仍有很好的吸水性能,对自来水的吸水率达到404.7g/g。李新平等[[5]]以竹纤维素为原料,经过特定的预处理手段得到改性竹纤维;然后以过硫酸钾为引发剂,N,Nrsquo;-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,将丙烯酸接枝到改性竹浆纤维上,制备了一种新型纤维素骨架支撑的高吸水性树脂。以纤维素为骨架,大大增加了树脂的内部孔结构,增强了吸水性能。

贺龙强等[[6]]以过硫酸钾为引发剂,N,N′-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,采用水溶液聚合的方法,在杨树叶预处理的基础上制备出了纤维素接枝丙烯酸和丙烯酰胺单体的高吸水性树脂,该产物具有较强的耐盐性和吸水率;刘芳容等[[7]]采用酸蒸煮、碱蒸煮预处理棉短绒,采用复合引发剂体系制备聚合物,得到最佳工艺条件为:纤维素与单体的质量比为1:9,AA的中和度为75%,添加0.50%的交联剂,但不同的预处理方法对树脂有不同的影响,蒸煮对聚合物的吸水性能更好。通过纤维素接枝单体很好的改善了吸水性树脂的耐盐性和稳定性,提高了SAP的使用性能。

2.2 淀粉系高吸水性树脂

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