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还可以接枝丙烯、甲基丙烯酸、酸、酰胺等单体

返回列表 来源:未知 浏览: 发布日期:2019-10-21 23:55:00【

  高吸水性树脂(SPA)又称超强吸水剂,是一种新型的功能高分子材料。吸水倍数可达自身质量的数百乃至数千倍。最早的高吸水性树脂是1974年美国学业部北方研究所研制的淀粉接枝丙烯腈共聚物的水解物,但20世纪80年代初却是日本的高吸水性树脂开发技术占据了主导地位。虽然高吸水性树脂的开发时间较短,但各方面发展非常快,如1983年世界总产量为6000t,到1987年仅日本的产量就达到了36000t;目前全世界生产高吸水性树脂的厂家达 30-40个,主要分布在日本、美国及欧洲;产品从淀粉接枝丙烯腈发展到淀粉接枝丙烯酸、交联纤维素类、聚丙烯酸盐、共聚物水解、聚醚、聚氨酯等类;高吸水性树脂的吸水率从80年代的百倍提高到目前的四五千倍。我国开展高吸水性树脂研制的时间较短(20世纪80年代初开始),但研究、◆◁•生产单位已达数十家,高吸水性树脂的专利已达数十种。1999年的累计产量已达近千吨,但仍存在品种单一、□▼◁▼质量参差不齐等问题,缺少高功能的产品,某些含量的指标偏高。目前世界上占主导地位的是聚丙烯酸盐类高吸水性树脂。4 [5 f% L/ b6 @2 B7 C

  通过天然高分子的接枝改性合成的高吸水性树脂的优点是成本较低、★▽…◇产物超过使用周期可以分解,缺点是工艺复杂、产品易**,强度较差。天然高分子的接枝主要有以下几种方法。

  淀粉-丙烯腈接枝共聚物:淀粉-丙烯腈接枝共聚物的水解产物是世界上第一个开发的高吸水性树脂。特点是吸水倍数高(1000-3000倍)、△成本低。☆△◆▲■缺点是水解工艺比较复杂,干燥效率低。合成所用的硝酸铈铵是至今淀粉接枝不饱和单体最有效的引发剂,其工艺过程为:淀粉糊化→冷却→接枝共聚→加压水解→冷却→酸化→离心分离→中和→干燥→成品包装。▪️•★如果采用三价锰盐-硫酸亚铁铵双氧水组成的复合引发体系,则接枝效率可达95%。合成时需要控制引发剂用量、★◇▽▼•加入方式、温度、淀粉种类和丙烯腈用量等。但关键是控制共聚物的皂化方法和皂化程度。

  淀粉-混合单体的接枝共聚物:即在淀粉上除了接枝丙烯腈外,还可以接枝丙烯、甲基丙烯酸、丙烯酸、丙烯酰胺等单体。其优点是进一步提高产物的吸水倍数,此外,如采用颗粒淀粉,▼▲可省去糊化工序,缩短皂化时间,★-●△▪️▲□△▽产品容易过滤、•☆■▲分离、清洗、贮存。

  淀粉-聚丙烯酸钠的接枝共聚物优点是将淀粉和聚丙烯酸钠水溶液在加热条件下进行混炼,即过程力化学接枝形成产物。+ v G1 + u U/ k4 P

  纤维素的接枝共聚物:即将丙烯腈等单体分散在纤维素浆液中,在铈盐引发剂的作用下进行接枝共聚,再加压水解。其优点是:虽然吸水倍数不如淀粉类共聚物,但可制成高吸水性织物,可与纤维混纺,◇▲=○▼=△▲改善最终产品的吸水性能。

  天然高分子羧甲基化:特点是控制羧甲基化的程度,交联后可得吸水性不同的产物。

  以水溶性合成树脂为原料合成高吸水树脂是目前的主导,其优点是克服了天然高分子接枝后改性的不足,★△◁◁▽▼并且原料丰富,▲●◆●△▼●缺点是成本偏高。▼▼▽●▽●具体合成方法为:; i) f l- Q4 A% {: l& W0 A

  聚乙烯醇的交联改性:主要通过酸酐的交联,○▲并引入-COONa基团。特点是吸水性能可调。! G8 K( E/ c- }4 @- Z P

  聚丙烯酰胺的交联改性:主要通过辐射引发或引发剂引发磷酸、•●马来酸酐、邻苯二甲酸酐等与聚丙烯酰胺交联,如采用丙烯酸钠与丙烯酰胺共聚交联,●可得吸水量可达2000g/g的高吸水性树脂。

  聚丙烯腈的改性:主要是通过丙烯腈与甲基丙烯酸、N-羟甲基丙烯酰胺进行共聚、纺丝、再硫酸浸渍制得纤维状吸水树脂。▲★-●5 M* v: o( }! v, Z5 V( [6 g◇•■★▼