淀粉接枝丙烯酸制备高吸水性树脂.pdf

第44卷第2期 太原理工大学学报 V01．44No．2 OF 2013年3月 JOURNALTAIYUANUNIVERSITYOFTECHNOLOGYMar．2013 文章编号：1007—9432(2013)02—0147—03 淀粉接枝丙烯酸制备高吸水性树脂 韩灵翠，潘韩铭，游向轩 (太原理工大学化学化工学院，太原030024) 摘 要：利用硅酸钠为交联剂，过硫酸铵为引发剂，对淀粉接枝丙烯酸制备高吸水性树脂进行 了实验研究。结果表明，最佳合成工艺条件为：丙烯酸中和度为80％，交联剂用量为淀粉用量的 0．3％(质量分数)，反应温度60℃，反应时间3～4 h；制备出的树脂吸水率可达300％(质量分数)以 上。本实验为制备高吸水性树脂的工艺研究提供了参考。 关键词：淀粉；丙烯酸；高吸水性树脂 中图分类号：T$239 文献标识码：A 高吸水性树脂为轻度交联结构的高分子聚合 物，与传统材料相比，具有较强的吸水能力和保水能 1 材料与方法 力[1’5]。使用淀粉与丙烯酸单体在交联剂、引发剂作 1．1材料、试剂及仪器 用下发生聚合反应，形成溶涨性良好的高分子聚合 玉米淀粉(食用级)，山西太原润德昌粮油加工 物，它可以吸收自身质量的数百至数千倍的水量，吸 水后，加压到一定程度，也不会失去大量水分，具有 析纯)，西安化学试剂厂；SiO。(化学纯，溶解于氢氧 高吸水性和高保水性等特点。 1975年，美国成功开发出可商业应用的淀粉一试剂采购供应站；NaCI(化学纯)，北京化工厂。 聚丙烯腈系高吸水性树脂产品，并投放市场。我国 HH2型数显恒温水浴，国华电器有限公司； 对于高吸水性树脂的研究热点，主要在于改善交联 MP2002型电子天平，上海恒平科学仪器有限公司； 剂、分散剂等助剂和反相悬浮聚合法技术，以及降低 DHG9055A型电热恒温鼓风干燥箱，上海一恒科学 成本、提高吸水后凝胶强度，提高聚合物耐盐性方 仪器有限公司。 面。其中存在的问题是技术老化，研究滞后，产品性 1．2实验方法 能低下，缺乏高性能产品，产品应用较少[7。16|。 调节恒温水浴温度至60℃，在烧杯中加入淀粉 目前，绝大多数使用淀粉接枝其单体进行反应 12g，用100mL去离子水溶解。将烧杯放入水浴 制备高吸水树脂的实验，都经过淀粉的糊化处理，即 中，糊化一定时间，同时迅速搅拌至均匀，按一定顺 在适当的温度下，使淀粉在水中发生溶胀、分裂形成 序向其中添加丙烯酸单体、氢氧化钠、过硫酸铵、硅 均匀的糊状溶液。糊化淀粉的接枝效果通常比原淀 酸钠，将混合物搅拌至均匀，在水浴锅中反应一定时 粉好，其原因是由于淀粉经糊化后，分子链在水中得 间后，干燥得到产品。 到充分伸展，便于引发剂和单体与其各部位接触而 1．3性能测试 发生接枝反应，但大多数糊化反应速度较慢。将 1)吸水性能。一定量高吸水性树脂置于去离 NaOH加入到淀粉溶液中可显著提高淀粉糊化速度；子水中，静置至充分吸水，用100目筛滤去游离水 但若添加量不合适，则未中和的丙烯酸溶液加入淀粉 分，称重，记为m。，干燥后再次称重，记为m。。吸水 容易引起淀粉糊变色。故本文讨论了交联剂、引发剂 率按下式计算： 和NaOH各试剂的用量，以及加入的顺序对吸水率 kl一(mo一优1)／m卜 的影响，考察了制备高吸水性树脂的工艺，优化了淀 2)高温保水性能。称取质量为m的吸水达饱 粉接枝丙烯酸