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<丙烯酸类合成高分子高吸水性树脂>
  

    丙烯酸类合成高分子高吸水性树脂反相悬浮聚合是以有机溶剂为分散介质,单体或高分子物为液滴或粒子,引发剂等都溶解在水相中而进行聚合的方法。反相悬浮聚合工艺足以水相为分散粒子,油相为分散介质,制成油包水(W/O型)的悬浮液,采用水溶性引发剂引发聚合反应的方法。将丙烯酸水溶液在搅拌下滴加NaOH溶液,得到部分中和的丙烯酸水溶液,冷却到室温,加入交联剂、引发剂,再用水调节成一定浓度的待聚液。另将溶剂和分散剂加入反应瓶中,加入表面活性剂,并通氮气,加热至反应温度,加入配好的待聚液,进行聚合反应,生成颗粒状水凝胶,然后共沸脱水,除去水凝胶中的水,继续反应,脱水后得到含水率较低的聚合物,再将含水聚合物在真空干燥器中干燥,即得到颗粒状高吸水树脂。目前用于个人卫生用品的大部分高吸水树脂是内烯酸类高吸水聚合物。丙烯酸类高吸水聚合物通常为丙烯酸、丙烯酸钠或钾和交联剂的三元共聚物。反应由热分解引发剂引发,氧化还原体系引发或混合引发体系引发。国内的研究侧重于提高聚合物吸液速率及吸盐水能力。苏州大学的朱秀林、路建美先后采用表面交联与内交联法提高高吸水聚合物的吸液速率及吸盐水能力,有一定的效果。引入丙烯酰胺与丙烯酸共聚,并添加高岭土和交联剂进行交联反应也有报道,制得的聚合物吸水率高,吸水速度快,3—5min即可达饱和,且耐盐性好,并具较好的热稳定性。广州市轻工研究所杨海燕以铝盐和多元醇处理聚丙烯酸钠类吸水树脂粉末,进行表层交联,所得产物在吸水吸尿后易分散而不结团,吸尿速率可快达15s。宁波大学化学系报道了以氯醇为交联剂,海藻酸盐与丙烯酸共聚合成抗盐性吸水聚合物,吸生理盐水量可达50一150g旭。对高吸水聚合物粒径与吸液性能的研究,国内也有报道。近年来,国内的研究工作者也开始尝试新的合成方法。如采用Y射线辐射引发接枝共聚,用微波照射聚合等。朱秀林还采用两次合成法,合成大粒径高吸水聚合物,使后处理工序得到简化。东华大学化学与化工学院在提高高吸水聚合物承压下吸液能力、吸液速率及渗透性方面也做了大量的工作。相比较而言,国外的研究就更深入,涵盖了丙烯酸交联聚合反应动力学、交联聚合物结构表征与吸液机理等方面。前苏联的V.A.Kabanov研究了丙烯酸与甲基丙烯酸或盐在水溶液中聚合的动力学。研究发现,在碱性区域,随pH值的升高,聚合速率也升高,聚合速率变化的基本趋势与溶液中存在的正离子类型也有关。H.Ito的研究也表明丙烯酸均聚的速率在pH=7左右达到一个最低点,这是由于离子化的丙烯酸单体活性的降低;高于pH=?,由于反离子浓度升高产生屏蔽效应,从而提高聚合速率。Zhao等研究发现在丙烯酸交联共聚反应中,聚合速率随反应液pH值变化的趋势与均聚物一致。道化学公司的Arriolaz采用“C标记三丙烯酸甲酯基丙烷[TMPTAL以”C-NMR为研究手段,测得丙烯酸与交联剂TMPTA在不同条件下的竞聚率。他的研究表明,丙烯酸的竞聚率从65%中和度的0.31变化到未中和时的o.77。当然竞聚率为单体浓度(溶剂效应)所影响,但在55—80~C温度范围内,竞聚率对温度不敏感。同时”C-NMR数据表明,TMPTA所有的双键都并人了凝胶网络,而以往认为只有两个双键反应。即使在单体转化率为7c%时所有交联剂的双键都耗尽,产物中仍只有相当低的可溶性部分。因此Arriola得出结论,由丙烯酸类交联剂如TMPTA制备的高吸水性聚合物具有非均匀的交联网络。聚合初期,形成高相对分子质量、高度交联的聚丙烯酸;中期形成较低相对分子质量的电解质链,并且交联点间相对分子质量也更大;聚合后期主要是接枝反应,表明30%或更多的聚合物链是通过接枝反应进入交联网络的。部分中和条件下形成的交联体比未中和条件下形成的交联体结构更不均匀。Z.S.Liu等以甲醛为交联剂,将丙烯酸与丙烯酰胺共聚得到了高吸水聚合物,并研究该聚合物在不同温度、不同比例的甲醇/水和乙醇/水中的吸液情况。T.Siyam也研究了丙烯酸与丙烯酰胺交联共聚物在不同pH值条件下的化学稳定性以及溶液中聚合物分子链与低分子离子的相互作用机理。www.xinglongchem.net

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