毫米級(jí)吸水樹(shù)脂

毫米級(jí)吸水樹(shù)脂文獻(xiàn)一：1998大粒徑高吸水性樹(shù)脂的合成及性能研究(朱秀林，程振平等)本文以丙烯酸為主要原料，采用反相懸浮聚合制備高吸水性樹(shù)脂(SAP)一次粒子，然后將SAP一次粒子加入到丙烯酸水溶性單體分散液中進(jìn)行聚合，得到了粒徑達(dá)1.57mm，吸水率在1500g/g左右的高吸水性大顆粒樹(shù)脂，且后處理簡(jiǎn)單。實(shí)驗(yàn)考察了由SAP一次粒子制備大粒徑樹(shù)脂時(shí)，丙烯酸的添加量、中和度、交聯(lián)劑和引發(fā)劑用量、攪拌轉(zhuǎn)速、分散劑用量和種類等因素的影響。制備過(guò)程1、SAP一次粒子的合成冷卻、過(guò)濾、干燥白色粉末冷卻、過(guò)濾、干燥白色粉末2、大粒徑高吸水性樹(shù)脂的制備:性能測(cè)定：1、吸液率的測(cè)定：對(duì)去離子水稱取0.5g樹(shù)脂置于1000mL燒杯中，加入1000mL去離子水；對(duì)0.9%NaCl溶液(稱取1g樹(shù)脂置于250mL燒杯中，加入200mL0.9%NaCl水溶液)；靜置1h后，用100目尼龍布袋濾10min后，測(cè)量濾出的液體量。吸液率=(加入的液體量一濾出的液體量)/樹(shù)脂質(zhì)量(g/g)2、粒徑的測(cè)定：粒徑的測(cè)定：將樹(shù)脂粒子分散在投影儀上，經(jīng)投影儀放大后，在投影幕上測(cè)出放大后的粒子的粒徑。同時(shí)以一已知直徑的標(biāo)準(zhǔn)小圓球作參照，測(cè)出放大倍數(shù)后，求出平均粒徑(Dw)。隨機(jī)取樣數(shù)在100粒以上。文獻(xiàn)二：2001反相懸浮聚合法珠狀高吸醇性樹(shù)脂的制備及性能（程振平，朱秀林等）以甲基丙烯酸-N，N，-二甲胺基乙酯（DM）與丙烯酰胺（AM）為單體,Span系列作分散劑，進(jìn)行反相懸浮聚合，制得了大粒徑珠狀高吸醇性樹(shù)脂。其吸甲醇率可達(dá)30倍以上，樹(shù)脂粒徑3mm以上。改變單體配比（DM與AM的質(zhì)量比）、單體質(zhì)量分?jǐn)?shù)（單體總質(zhì)量/水相總質(zhì)量）、分散劑用量（每100mL環(huán)己烷中所加入的分散劑質(zhì)量）、引發(fā)劑用量（引發(fā)劑質(zhì)量/單體總質(zhì)量）和交聯(lián)劑用量（交聯(lián)劑質(zhì)量/單體總質(zhì)量）進(jìn)行一系列試驗(yàn)。試驗(yàn)確定的最佳配方：過(guò)硫酸鉀（KPS）質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.40%,Span600.25g/100mL,單體配比3:1，交聯(lián)劑N,N，-亞甲基雙丙烯酰胺（MBA）0.15%，單體在水相中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%。制備過(guò)程：稱取一定量的分散劑加入250ml三頸燒瓶中，再加入一定量的環(huán)己烷，攪拌，加熱至60°C，使其溶解，冷卻，在500r/min轉(zhuǎn)速下，再加入預(yù)先用濃鹽酸調(diào)節(jié)pH=4的DM、AM水溶液，MBA及KPS水溶液（環(huán)己烷與水溶液的體積比為3:1），攪拌使懸浮液均勻穩(wěn)定，升溫至68-70C，保溫反應(yīng)4h后，脫水，冷卻，過(guò)濾，洗滌，于90C左右的烘箱內(nèi)干燥至恒重，得到大粒徑珠狀高吸醇性樹(shù)脂。性能測(cè)定：1、吸甲醇率的測(cè)定：稱取0.5g樹(shù)脂加入100mL甲醇中，靜置1h，用40目分樣篩過(guò)濾，稱取吸醇后的凝膠質(zhì)量。吸甲醇率（g/g）=（凝膠質(zhì)量-樹(shù)脂質(zhì)量）/（樹(shù)脂質(zhì)量）2、樹(shù)脂粒徑dp的測(cè)定：隨機(jī)在每個(gè)樣品中取n個(gè)樣品顆粒（至少取100個(gè)以上）用游標(biāo)卡尺進(jìn)行測(cè)量，每個(gè)顆粒測(cè)三個(gè)方向的尺寸，分別用L、B、T表示，用下式計(jì)算樹(shù)脂粒徑。dp=￡[1/6（2LXB+2LXT+2BXT）]1/2/n分散劑種類和用量對(duì)樹(shù)脂粒徑的影響較大。表1樹(shù)脂性能為分散劑種類的關(guān)系分散劑S|un20Span40Span60Span85HLB&66-7431.8吸甲醇率g-i&0&520.21&1樹(shù)脂粒徑/nim0.502.773.053,38KPS：0.3%；MBA:0.15%；單體配比3：1；分散劑用量：0.20g/100mL；單體質(zhì)量分?jǐn)?shù)40%。表2分散劑Span60用量與樹(shù)脂粒徑的關(guān)系/g(100ml)-10.200.250.300.40樹(shù)脂粒徑/mm3,052,121,62。60KPS：0.3%；MBA:0.15%；單體配比3：1；單體質(zhì)量分?jǐn)?shù)40%。1、 樹(shù)脂粒徑隨分散劑的HLB值的減小而增大，最大粒徑可達(dá)3.38mm。2、 分散劑Span60的用量對(duì)樹(shù)脂粒徑的影響很大。這主要是由于分散劑用量增加，使反應(yīng)液滴表面形成的吸附膜的保護(hù)作用增強(qiáng)，同時(shí)使介質(zhì)的粘度增大，阻礙液滴的粘接、聚并而使樹(shù)脂的粒徑減小。

文獻(xiàn)三：2008反相懸浮法合成大顆粒珠狀高吸水性聚合物及其性能研究（劉勤等）采用反相懸浮法一步合成了大顆粒珠狀聚丙烯酸鈉高吸水性樹(shù)脂（SAP），研究了交聯(lián)劑、攪拌速率、油水比、分散劑、引發(fā)劑用量及比例等因素對(duì)該SAP粒徑及吸水倍率的影響。本文將CC14與甲苯進(jìn)行充分混合，制成與所加單體溶液密度相當(dāng)?shù)挠袡C(jī)連續(xù)相，并采用氧化還原引發(fā)體系進(jìn)行快速引發(fā)反應(yīng)，使生成的顆粒處于自然懸浮狀態(tài)，從而一步合成了粒徑達(dá)毫米級(jí)的聚丙烯酸鈉大顆粒珠狀SAP。CC14與甲苯的混合有機(jī)溶劑、分散劑CC14與甲苯的混合有機(jī)溶劑、分散劑引發(fā)劑KPS/Na2SO3、交聯(lián)一定溫度、一定攪拌劑和中和后的丙烯酸溶液卜速率下反應(yīng)數(shù)小時(shí)反應(yīng)燒瓶中定攪拌速率下反應(yīng)燒瓶中定攪拌速率下冷卻、過(guò)濾、甲醇除水、真空干燥徐白色珠狀除水、真空干燥徐白色珠狀SAP粒子性能測(cè)定：1、吸液率測(cè)定稱取0.2g左右的干燥樹(shù)脂（W0）于500mL燒杯中，加入500mL蒸餾水；室溫靜置2h后用100目尼龍袋過(guò)濾10min，然后吸凈表面水分，稱重（W］）；則吸液倍率=（W1-W0）/W°。2、 粒徑測(cè)定將樹(shù)脂粒子分散置于表面皿中，采用帶數(shù)字顯示的游標(biāo)卡尺直接測(cè)量其直徑，隨機(jī)取樣數(shù)＞100粒，并以平均粒徑表示。3、 吸水速率測(cè)定在數(shù)只燒杯中，分別加入0.2g樹(shù)脂和500mL蒸餾水，靜置若干時(shí)間（變量）后，過(guò)濾、稱重，并計(jì)算其對(duì)應(yīng)時(shí)間的吸水倍率，得到吸水倍率與時(shí)間的關(guān)系數(shù)據(jù)。4、 其他性能測(cè)定紅外光譜（FT-IR），采用傅里葉紅外光譜儀進(jìn)行表征（KBr壓片法）；熱重分析（TGA），采用熱重分析儀進(jìn)行表征。粒徑的影響因素：1、 交聯(lián)劑：樹(shù)脂的平均粒徑隨著交聯(lián)劑用量的增加而增大。這是由于此時(shí)樹(shù)脂內(nèi)部與表面的交聯(lián)密度都增大，使其不易再與其它粒子聚并所致。另外，當(dāng)交聯(lián)劑用量為單體質(zhì)量的5%時(shí)，粒子的平均粒徑可達(dá)2.48mm。2、 攪拌速度：攪拌速率對(duì)粒徑的影響非常顯著，隨著攪拌速率的增加，懸浮體系中粒子受到的剪切力增大，樹(shù)脂的平均粒徑下降。3、 油水比：油水比越大，所得粒子的粒徑也越大；當(dāng)油水比＞7時(shí)，粒子增大則不再明顯。4、 分散劑用量的影響：隨著分散劑用量的增加，樹(shù)脂的平均粒徑減小，這是由于分散劑用量的增加使反應(yīng)液滴表面形成吸附膜的保護(hù)作用增強(qiáng)，同時(shí)使介質(zhì)粘度增大，阻礙了液滴的粘連，致使粒徑變小。5、 引發(fā)劑的用量及配比：樹(shù)脂的粒徑隨著引發(fā)劑用量及比例的增加而有所增大。這是因?yàn)橐l(fā)劑用量越大，自由基濃度越高，顆粒形成的速率也就越大。最佳：n（KPS）：n（Na2SO3）=1：1.2、引發(fā)劑總用量為單體質(zhì)量的1.0%。

表1氧化還原引發(fā)劑對(duì)SAP性能的影響

lab,IElfedofredoxiniiiatoronSAPjirriorniance雙引發(fā)劑）戒KPS）:相皿）T?均粒徑/iiini吸水倍｝智']OS1:0.81.63146.41：1.21,69135.8］：L51.7213Z71.0l；0E1.6779.31-L21,769341：L51.8381.3L51081,8475.9］；L21.917631：1.51.9370.4最佳配方：交聯(lián)劑占單體質(zhì)量：5%；分散劑乙基纖維素占單體質(zhì)量：0.2%；引發(fā)劑總質(zhì)量占單體質(zhì)量：1.0%、n（KPS）：n（Na2SO3）=1：1.2；攪拌速率：200-250r/min；油水比（質(zhì)量比）：5-7；中和度為75%。文獻(xiàn)四：2009聚丙烯酸脂高吸水交聯(lián)小球的制備與表征（尹曉宏等）采用反相懸浮法、氧化還原引發(fā)體系，合成了直徑達(dá)毫米級(jí)的聚丙烯酸鈉吸水小球。制備過(guò)程：在裝有回流冷凝器、攪拌裝置、溫度計(jì)的反應(yīng)燒瓶中，加入CCl4與甲苯組成的混合溶劑和分散劑乙基纖維素。在一定的轉(zhuǎn)速下攪拌均勻后，加入含有KPS/Na2SO3、交聯(lián)劑（MBA）、中和度為75%的丙烯酸鈉水溶液。升溫至65-70°C，整個(gè)體系于一定攪拌速度下反應(yīng)1-2h，反應(yīng)結(jié)束后，經(jīng)過(guò)冷卻過(guò)濾、甲醇除水、真空干燥，得到無(wú)色或白色珠狀高吸水樹(shù)脂（SAP）。專利2008聚丙烯酸類大顆粒珠狀吸水樹(shù)脂的制備方法（范曉東、劉勤等）制備過(guò)程：1、量取67mL的四氯化碳和83mL的環(huán)己烷，混合成連續(xù)相，加入到250mL的三口燒瓶中，再在其中加入0.23g乙基纖維素，攪拌下水浴升溫至46C溶解。2、 稱取丙烯酸8.4g，量取6.25mol/L氫氧化鈉溶液14mL，兩者在冷卻條件下中和，室溫下放置。3、 稱取過(guò)硫酸鉀0.17g，N,N,-亞甲基雙丙烯酰胺0.07g，亞硫酸鈉0.09g，蒸餾水15g，分別溶解后放置。4、 將2與3所有組分混合均勻后，迅速導(dǎo)入三口燒瓶中，在68C下攪拌反應(yīng)50min。反應(yīng)結(jié)束后，冷卻至室溫，進(jìn)行過(guò)濾、甲醇洗滌、真空干燥，即得大顆粒珠狀吸水樹(shù)脂。最佳配方：m（氧化劑）：m（還原劑）為1.0：1.2、用量為單體質(zhì)量的1.0%；w（交聯(lián)劑）為5%；w（油）:w（水）為5~7；分散劑為單體質(zhì)量的0.2%；攪拌速度為200~250