一種抗菌非離子型高吸水樹脂及其制備方法與流程

一種抗菌非離子型高吸水樹脂及其制備方法與流程背景和意義高吸水性樹脂（SuperabsorbentPolymer,SAP）是一種高分子材料，其最顯著的特點(diǎn)是在水中可吸收數(shù)百倍甚至數(shù)千倍的重量，成為市場上最重要的材料之一。目前SAP的應(yīng)用覆蓋了衛(wèi)生用品、生活用品、農(nóng)業(yè)、建筑材料等領(lǐng)域。其中，在衛(wèi)生用品方面，SAP在紙尿褲、衛(wèi)生巾、醫(yī)用敷料等方面發(fā)揮了巨大的作用，大幅提升了產(chǎn)品的品質(zhì)與使用體驗(yàn)。不過，傳統(tǒng)SAP的材料擁有天然生長、人為化學(xué)合成以及再生混合三種類型，其中人為化學(xué)合成的SAP中，存在因水質(zhì)、pH值、細(xì)菌等原因?qū)е缕鋵θ梭w皮膚產(chǎn)生刺激，及不能有效阻隔和抑制生長在產(chǎn)品上的細(xì)菌問題，同時(shí)再生混合的SAP會(huì)有一些衛(wèi)生質(zhì)量上的疑慮。由此，開發(fā)一種新型的SAP，具有抗菌性能，符合環(huán)保、安全、無毒的要求，就成了一個(gè)非常必要的課題。研究目的本次研究的主要目的是開發(fā)一種新型的抗菌非離子型高吸水樹脂。通過一系列的實(shí)驗(yàn)研究，探索該高吸水樹脂的制備方法和流程，評價(jià)其物理化學(xué)性能和空連性能，并為其市場應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)和技術(shù)保障。實(shí)驗(yàn)流程原料及儀器原料：丙烯酸（AA）、2-甲基丙烯酸（2-MAA）、甲基丙烯酸甲酯（MMA）、三乙醇胺（TEA）、三丙胺（TBA）、雙氧水（H2O2）、過硫酸銨（APS）、N,N’-二甲基乙酰丙酮胺（DMAc）、正丙醇、離子交換純水等；儀器：雙螺桿擠出機(jī)、同步熱氧化儀、紅外光譜儀、差析掃描量熱儀、熱重分析儀、透射電子顯微鏡等。實(shí)驗(yàn)方法制備抗菌非離子型高吸水樹脂的方法如下：液相聚合：在反應(yīng)釜中加入DMAc和H2O2，溶解各種單體和2-MAA，混合勻后再加入APS，攪拌后在溫度為55℃時(shí)加入大分子穩(wěn)定劑，并開始反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間為5小時(shí)，得到高分子前驅(qū)體；擠出成型：在雙螺桿擠出機(jī)中，將高分子前驅(qū)體導(dǎo)入并擠出成型；熱氧化處理：將擠出的高分子經(jīng)過同步熱氧化處理，除去其中的不純物質(zhì)；交聯(lián)處理：在溫度為160℃的條件下，通過TBA交聯(lián)，得到抗菌非離子型高吸水樹脂。研究結(jié)果與分析根據(jù)實(shí)驗(yàn)方法，我們得到了一種新型抗菌非離子型高吸水樹脂。經(jīng)過一系列檢測，得到以下的結(jié)果：紅外光譜分析表明，該高吸水樹脂中出現(xiàn)了一些新的特征吸收峰，表明成功地聚合了各種單體；通過差析掃描量熱儀和熱重分析儀的分析，我們可以確定該高吸水樹脂在200℃左右開始分解，且吸水性能與傳統(tǒng)SAP相當(dāng)；經(jīng)過電子顯微鏡觀察，我們可以看到該高吸水樹脂內(nèi)部呈現(xiàn)出菜花狀，纖維狀結(jié)構(gòu)，這樣的形態(tài)可以提高高吸水樹脂的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，細(xì)節(jié)方面的披發(fā)也能夠更好的鎖定吸水元素，增加吸水能力；進(jìn)一步檢測表明，該高吸水樹脂存在一定的抗菌性能，對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌等細(xì)菌的殺滅率均高于90。結(jié)論與展望本次實(shí)驗(yàn)成功的制備出一種新型的抗菌非離子型高吸水樹脂，經(jīng)過一系列的實(shí)驗(yàn)和檢測分析，我們已經(jīng)確認(rèn)了其物理化學(xué)性質(zhì)和抗菌性能。這項(xiàng)研究的開展，不僅補(bǔ)充了SAP的技術(shù)創(chuàng)新領(lǐng)域