一、国内外高吸水树脂市场看好(论文文献综述)
程文忠[1](2015)在《改性秸秆/锂皂石复合高吸水性树脂的研究》文中提出高吸水树脂,又称保水剂,作为一种无毒、无害、无污染的新型功能高分子,高吸水树脂由于其有大量的羧基、羟基等强吸水性基团和低交联度的三维网络结构而具有优良的吸水性能和保水性能,能够短时间内吸水成百上千倍并保持长时间水分不流失。目前,高吸水树脂种类繁多应用广泛,在医药卫生、农林园艺产业、建筑业、工业等领域有广泛应用。玉米秸秆分布广泛,数量惊人,年产量7亿多吨。并且随着我国农业的飞速发展,农民生活的日新月异,秸秆产量倍增,成为我国三大农业废弃物之一。如今对秸秆的相关研究越来越受到人们关注,对秸秆的利用日趋广泛,主要包括:农业利用、饲料利用、纤维素利用、培养基利用、工业利用等。其中不得不说的是纤维素利用,由于秸秆富含大量纤维素,纤维素是具有大量亲水基团的天然高分子,同高吸水树脂接枝共聚后可以有效地增强吸水树脂的吸水倍率,同时克服其耐盐性差的缺点。锂皂石(硅酸镁锂)是人工合成的三八面体层状胶体材料,由于其特殊的微观结构,使其具有较好的触变性、分散性、化学稳定性和耐热性等特性,少量融入水后能很快的膨胀形成吸水量很大的具有网络结构的高粘度凝胶。虑到锂皂石纳米结构和性能特点,创造性的将其加入高吸水树脂的合成中,从而达到改善高吸水树脂耐热性、化学稳定性和力学性能的目的。本文紧跟高吸水树脂发展趋势,尝试利用天然高分子材料秸秆改性树脂,并开发性的加入纳米矿物材料锂皂石,采用水溶液聚合将丙烯酸改性玉米秸秆与丙烯酸、丙烯酰胺通过接枝共聚制备了秸秆/锂皂石复合高吸水树脂,研究了丙烯酸改性秸秆含量、丙烯酸与丙烯酰胺比例、丙烯酸中和度、交联剂用量、锂皂石用量、引发剂用量等对秸秆复合高吸水性树脂吸水保水性能、吸肥性能和凝胶强度的影响,采用FTIR、XRD、SEM和TGA对秸秆/锂皂石复合高吸水树脂的结构、形貌和耐热性进行了表征,得到了吸水速率快、吸水率高、保水性能好、氮肥、磷肥和钾肥等肥料吸肥液率高、吸肥速率快、凝胶强度大、耐热性好的秸秆/锂皂石复合高吸水树脂。主要研究成果如下:(1)秸秆/锂皂石复合高吸水树脂吸水吸肥速率较快,50min左右达到吸水和尿素吸肥平衡,30min左右达到氯化钾和磷酸二氢铵吸肥平衡,秸秆/锂皂石复合高吸水树脂吸水吸肥性能的顺序为:吸水率>尿素吸肥率>氯化钾吸肥率>磷酸二氢铵吸肥率。(2)当丙烯酸改性秸秆用量为15%,过硫酸铵用量为1.6%,交联剂用量为0.1%,丙烯酸中和度为70%,丙烯酸和丙烯酰胺质量比为60:40,锂皂石用量为1%时秸秆/锂皂石复合高吸水性树脂吸水率、1%尿素溶液、1%氯化钾和1%磷酸二氢铵溶液的吸肥率均达到最大值。(3)当改性秸秆含量为35%,过硫酸铵用量为1.6%,交联剂用量为0.5%,丙烯酸中和度为70%,丙烯酸和丙烯酰胺质量比为60:40,锂皂石含量为9%时秸秆/锂皂石复合高吸水树脂的凝胶强度和保水率达到最大值。(4)随着丙烯酸改性秸秆含量的增加,秸秆/锂皂石复合高吸水性树脂的吸水率和吸肥率均呈现先增后降的趋势,保水性能和凝胶强度呈现逐渐增加的趋势。随着引发剂过硫酸铵用量的增加,秸秆/锂皂石复合高吸水树脂的吸水率、吸肥液率、保水率和凝胶强度均呈现先增大后降低的趋势。随着交联剂用量的增加,秸秆/锂皂石复合高吸水树脂的吸水率和吸肥率不断降低,而保水率和凝胶强度却逐渐增加。随着丙烯酸中和度的增加,秸秆/锂皂石复合高吸水树脂的吸水率和吸肥率、凝胶强度和保水率均呈现先增后降的趋势。随着丙烯酸和丙烯酰胺质量比的增加,秸秆/锂皂石复合高吸水树脂的吸水吸肥性能,保水率和凝胶强度均呈现先增加后降低的趋势。随着锂皂石用量的增加,秸秆/锂皂石复合高吸水树脂的吸水率和吸肥率均呈现逐渐降低的趋势,保水率和凝胶强度却逐渐增加。(5)SEM表明锂皂石表面凹凸不平,团聚较严重,有明显的片状或棒状结构,未改性玉米秸秆表面比较光滑、致密,呈现出不连续、大小各异的纤维片状结构,丙烯酸改性后的玉米秸秆表面粗糙、疏松、多孔且断裂成不规则的碎片,秸秆/锂皂石复合高吸水树脂表面粗糙、呈皱褶状,具有沟壑和微孔结构。XRD揭示秸秆/锂皂石复合高吸水性树脂为非晶无序结构,原来归属于锂皂石和秸秆结晶结构的尖锐衍射峰消失。FTIR谱图表明秸秆/锂皂石复合高吸水性树脂具有丙烯酸改性玉米秸秆结构单元、锂皂石单元、AA单元和AM单元,制备的秸秆/锂皂石复合高吸水性树脂为目标产物。TGA结果表明秸秆/锂皂石复合高吸水性树脂的热失重曲线分为四个阶段,加入锂皂石可以明显提高高吸水树脂的耐热性能。
田震,周也,郑双双[2](2012)在《高吸水树脂的研究进展》文中研究表明介绍了高吸水树脂的分类,综述了其研究进展,并展望了研究发展方向。
陈雷[3](2012)在《反相悬浮体系中淀粉接枝共聚丙烯酸/丙烯酸钠制备高吸水性树脂的研究》文中研究表明淀粉基高吸水性树脂是一种生物可降解的功能高分子聚合物,它具有吸水性能好、保水性强等优点,被广泛应用于医疗卫生、农林园艺、生理卫生等行业。本文以糊化态木薯淀粉,丙烯酸/丙烯酸钠单体为原料,采用反相悬浮聚合法制备了淀粉基高吸水性树脂,系统的研究了树脂吸液评价条件、反应体系稳定性及扩大实验过程中的问题。主要内容及结论如下:(1)评价树脂吸液性能时较适宜的应用条件为:滤网孔径为100目的网筛过滤,树脂颗粒粒径范围为96~180μm,初始加水量与树脂质量比大于2400:1,水介质pH值为7;(2)搅拌速率范围为300~350 rpm,油水体积比为2:1~2.75:1,分散剂Span-80和Tween-80质量比为3:1~4:1,且是单体质量的6.67%,及引发剂过硫酸钾、交联剂N,N’-亚甲基双丙烯酰胺、助剂聚二甲基硅氧烷(PDMS)和聚乙二醇4000(PEG-4000),其用量分别是单体质量的3.3%、0.2%、40%和15%以上。在这些适宜的条件范围内,形成了稳定的反相悬浮体系,所合成的树脂最大吸蒸馏水倍率可达到1067 g·g-1,吸生理盐水倍率为76g·g-1;(3)通过傅立叶红外(FTIR)分析证明丙烯酸单体成功接枝于木薯淀粉分子骨架上;由扫描电镜(SEM)分析可知,亲油性分散剂Span-80比亲水性分散剂Tween-80的位阻效应更大,更易阻碍颗粒间团聚;通过热重(TG)分析可知,该聚合物热稳定性较好;(4)完成了反相悬浮聚合法制备淀粉基高吸水性树脂的10倍放大实验。当搅拌速率为150~180 rpm时,体系产生漩涡程度较小,操作状态稳定;通过正交实验,得出了最适宜的工艺条件为中和度70%,交联剂和引发剂用量分别占单体质量的0.25%、3.3%,且交联剂为最显着的影响因素,合成的树脂最大吸蒸馏水倍率为1190 g·g-1;废溶剂分液后直接被重复利用,反应体系稳定,该工艺减少了环己烷蒸馏回收次数,即减少了蒸馏所消耗的能量,从而节约了生产成本。
李国星[4](2010)在《高吸水性聚乙烯醇(PVA)纤维的研制及其性能研究》文中认为高吸水纤维是在高吸水树脂的基础上发展起来的一种功能性纤维。高吸水纤维吸水能力和保水能力强,吸水后仍具有较好的强度,能保持纤维吸水后的完整性,并且易于加工,因此高吸水纤维应用前景广阔。目前只有少数几个发达国家能够生产高吸水纤维,在国内高吸水纤维的研究正处于初级阶段。本课题以低温水溶性PVA纤维为原料,马来酸酐为交联剂,使PVA纤维在经过化学交联反应后形成网络化结构来制备高吸水PVA纤维,测定其各种性能。主要内容如下:研究了化学交联反应的条件即交联温度、交联时间和马来酸酐的用量对高吸水PVA纤维吸水倍率的影响。研究结果表明,随着马来酸酐用量的增加,吸水倍率先增大后减小;交联温度和交联时间对吸水倍率的影响也是如此。在马来酸酐用量为5∶100~25∶100,交联温度为75℃~95℃,交联时间为1~5小时的条件下,可以得到交联密度适当的高吸水PVA纤维,当交联时间为3h,交联温度为85℃,马来酸酐用量为20∶100时,得到的纤维吸水倍率较好,可达135倍。研究了碱处理条件对于高吸水PVA纤维吸水速率的影响。测试结果显示,碱处理可以有效提高高吸水PVA纤维的吸水速率。碱处理条件为:NaOH的浓度为3%,碱处理时间为4min时,得到的高吸水PVA纤维吸水速率很快,达到饱和吸水量的一半只需4~6s,大大高于高吸水树脂的吸水速率。研究了高吸水PVA纤维的保水能力。测试结果明,高吸水PVA纤维在加压条件下的保水性良好,在受自重1000倍的压力下保水率仍然可达到60%以上,符合高吸水纤维高保水性的要求。用红外光谱分析方法和扫描电镜(SEM)对高吸水PVA纤维的分子结构和表面形态结构进行表征。红外光谱图显示出经过化学交联后的PVA大分子结构发生了变化,马来酸酐接枝到PVA大分子上,对PVA大分子之间交联网络的形成起到了“桥梁”的作用。高吸水PVA纤维纵向表面的SEM照片显示出纤维表面存在大量的沟槽和缝隙,有利于吸水速率和吸水倍率的提高。研究了高吸水PVA纤维的力学性能。测试结果显示高吸水PVA纤维的强度满足非织造加工工艺的要求,适合加工吸水性非织造材料。总之,采用化学交联的方法将低温水溶性PVA纤维制成高吸水性PVA纤维,符合高吸水纤维的性能要求,适用于非织造加工工艺,可以进行进一步的非织造加工工艺的研究。
扈帆影[5](2010)在《纤维状吸水剂的研制》文中研究指明本课题利用化学纤维废丝制备高吸水材料,保留纤维形状并提高高吸水材料的强度,选用不同化学纤维,通过表面处理,采用化学交联和热环化交联制备吸水纤维,分析比较其性能差异。在PAN废丝的水解过程中,采用碱法水解,以戊二醛为交联剂,考察了反应时间、反应温度、氢氧化钠浓度等因素对水解反应的影响,戊二醛浓度、交联温度,交联时间等因素对交联反应的影响。实验结果表明:水解温度90℃、水解时间6小时、氢氧化钠浓度10%、戊二醛浓度0.5%、交联温度80℃、交联时间1小时是相对最佳的制备工艺条件。纤维吸水率最高可达126g/g,吸生理盐水率最高28.2g/g。在PAN废丝的热交联过程中,对纤维热处理,再对纤维采用碱法水解。考察了热处理时间、热处理温度、水解时间、水解温度等因素对反应的影响。实验结果表明:230℃下热处理25min,水解反应5小时,水解温度90℃是相对最佳的制备工艺条件。纤维吸水率最高可达63.3g/g,吸生理盐水率最高25.1g/g。在粘胶废丝的改性过程中,采用碱法活化、醚化、交联的方法制备高吸水材料。以溴乙酸作为醚化剂,戊二醛作为交联剂。考察了活化条件、醚化时间、醚化温度、交联时间、交联温度对反应的影响。实验表明:在10g NaOH、50ml异丙醇和50ml去离子水溶液中加入2.5g纤维素纤维1h碱化处理下,溴乙酸处理时间3小时、温度50℃,交联时间2小时,交联温度50℃是相对最佳的制备工艺条件。纤维吸水率最高可达30.5g/g,吸生理盐水率最高16g/g。比较了这几种方法制备高吸水材料的性能差异,实验表明:化学交联PAN纤维吸水速率相对最快,纤维素基吸水纤维吸水速率相对较平稳较慢。化学交联的PAN纤维在去离子水中的吸液倍数最高,纤维素基吸水纤维在去离子水中的吸液倍数最低;而在0.9%盐水中,三种材料的吸液量差距不大。另外,本课题还采用FTIR、SEM对纤维的化学结构、表面结构进行了分析研究。
侯新华[6](2009)在《纳米吸水树脂的制备及在遇水崩解型聚苯乙烯中的应用》文中研究说明本论文首先通过反相乳液聚合制备纳米吸水树脂,讨论影响反相乳液体系稳定性及聚合稳定性的因素,确定了稳定聚合的条件。研究了搅拌速率、油水相质量比、乳化剂用量等对纳米吸水树脂粉末平均粒径、粒径分布的影响,得到了制备较小平均粒径和窄粒径分布吸水树脂粉末的条件,即搅拌速率为800r/min,油水相质量比2:1,Span-80/tween-80复配乳化剂用量为6%,乳化时间为1.5h,丙烯酸溶液的中和度为90%,交联剂、引发剂用量分别为3‰,聚合4.5h。在该条件下制备出平均粒径为55nm的P(AMPS-AANa)吸水树脂粉末。同时研究了聚合工艺、聚合温度、交联剂用量、引发剂用量、丙烯酸中和度和AMPS的用量对吸水树脂的吸水倍率的影响,聚合工艺不同,吸水倍率不同,吸水倍率随着聚合温度的升高先增大后减小,随交联剂、引发剂的用量、丙烯酸中和度和AMPS用量的增大而下降。另外,研究了交联剂用量、AMPS用量对凝胶强度的影响,随交联剂用量或者共聚单体AMPS用量的增加,所得吸水树脂的凝胶强度逐渐增大。DSC测试发现所得吸水树脂水凝胶中含有许多利于WDPS崩解的结合水和束缚水,依据该理论基础研究了该纳米吸水树脂在不同条件下的保水性,发现在恒温、加压、自然条件和土壤高温中保水性良好。将纳米吸水树脂粉末在表面活性剂Span-80作用下与苯乙烯在过氧化苯甲酰引发本体聚合过程中共混,制得遇水崩解型聚苯乙烯(WDPS)。该遇水崩解产物黏附吸水树脂水凝胶,具有良好的保水保肥作用,且对环境友好。在实验中探讨了影响WDPS崩解性能的因素。研究发现,吸水树脂的粒径越小、含量越高、凝胶强度越大时,WDPS崩解速度越快且彻底,而聚苯乙烯分子量越高,WDPS越难崩解,当Span-80用量占单体质量3%时,WDPS崩解后粒径均匀,崩解产物为粒径是1~10μm的粉末。在此基础上,对崩解过程的微观机理进行了深入探讨。采用“两步法”发泡工艺,制备出遇水崩解型聚苯乙烯泡沫。用显微镜观察了泡沫的泡孔结构,发现添加纳米二氧化硅第二成核剂能够改善泡孔结构。同时对泡沫的密度与壁厚的关系进行了理论分析,为得到遇水崩解性能稳定的泡沫材料奠定了基础。
王月珍[7](2009)在《高吸水性树脂的合成》文中研究说明高吸水性树脂(Super Absorbent Polymer,简称SAP)是一种含有羧基等强亲水性基团并具有一定交联度的水溶胀型高分子聚合物,高吸水性树脂的吸水量,可达自身质量的数百倍,吸水速度非常快,并且保水性强,即使在受热、加压条件下也不易失水,对光、热、酸、碱的稳定性好,它的这种特性使其应用领域日益广阔。由聚丙烯酸钠制成的SAP由于吸水性好、价格适中、安全性能较好,所以被广泛应用在一次性的纸尿布、成人失禁用品以及妇女卫生用品等个人护理产品中。作为功能性高分子材料,SAP已成为了目前人们生活不可缺少的材料之一。高吸水树脂的合成方法按原料分主要有淀粉系、纤维素系和合成树脂系三大类,交联的聚丙烯酸盐聚合物被认为是最有希望的合成树脂系吸水材料。丙烯酸盐的聚合反应机理,一般是自由基型的连锁聚合反应。在充分调研及结合上海华谊丙烯酸有限公司具有丙烯酸原料优势的前提下,同时从生产工艺、生产过程的环保等综合考虑,本论文选择了以水溶液聚合法生产高吸水树脂的研究工作。高吸水树脂的制备主要有中和反应、聚合反应、表面交联反应三个步骤。通过大量的实验及对反应机理的深入研究,同时对各步骤进行性能评价,优化筛选出了性能优良的高吸水树脂合成工艺及配方。本论文采用了引发温度较低的氧化—还原热引发体系为引发剂,研究了中和反应温度、中和度、交联剂、引发剂、以及大分子亲水化合物对高吸水树脂吸纯水能、吸盐水能、保水能的影响。实验结果表明:聚合反应温度、交联剂、引发剂及中和度的不同直接影响树脂的产品性能;中和反应温度的高低直接影响反应的操作性;随着亲水性物质的加入,树脂的吸水性、耐盐性有明显提高。另外,本论文从合成工艺及产品性能两方面着手,对合成高吸水性树脂的原料冰晶形丙烯酸(GAA)中极少部分的阻聚剂、丙烯酸二聚物(DAA)进行了深入的研究,实验结果表明,阻聚剂含量的高低直接影响制备SAP过程中的聚合诱导期;丙烯酸二聚物含量的高低对产品负载压力下的吸盐水能、常压下吸纯水能及产品中的丙烯酸残余单体量均有明显的影响。GAA原料中的阻聚剂及DAA含量降低,产品性能大大提高。在自由基聚合反应过程中,由于聚合反应速率快,单体经过聚合,瞬间产生大分子,该制备工艺为不可逆反应,反应过程没有中间产物,随着反应时间的延长,丙烯酸转化率增加,但时间过长生产效率降低、不利于工业化生产。经过优化配方,引发剂选用氧化还原复配体系,聚合交联剂采用复配交联体系,在合理的引发剂用量,交联剂用量,单体浓度和聚合反应温度和时间下,得到了产品分子量均匀,产品性能好的产品。合成方法工艺简单,经济合理,完全适合工业化生产。所制得的SAP产品的综合性能达到德国巴斯夫、日本的触媒的SAP水平。
陈展云[8](2008)在《木薯淀粉接枝丙烯酸超强吸水树脂的制备及性能研究》文中研究表明超强吸水树脂是一种轻度交联的聚合物,它能吸收和保持高于自身重量几百倍以上的水分。本论文主要采用反相乳液聚合方法,以木薯淀粉为主要原料,N,N′-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,分别以过硫酸钾、高锰酸钾、过氧化氢-亚硫酸钠为引发剂通过接枝共聚反应合成淀粉-丙烯酸接枝共聚物,考察了乳液浓度、单体用量、交联剂用量、引发剂用量、反应温度和丙烯酸中和度对树脂吸水性能的影响。并通过红外光谱、X-射线衍射、热重分析等方法表征接技产物结构。具体内容如下:一、研究了木薯淀粉与丙烯酸接枝共聚物的制备,试验了高锰酸钾、过硫酸钾及过氧化氢-亚硫酸钠三种引发剂的引发效果,实验结果表明高锰酸钾的引发效果最佳;并考察了以高锰酸钾为引发剂时,乳液浓度、单体用量、交联剂用量、引发剂用量、反应温度和丙烯酸中和度对吸水树脂吸水率的影响。实验结果表明最佳接枝工艺条件为:淀粉乳浓度1.11%,单体与淀粉的质量比10:1,引发剂和交联剂用量分别为6.3 mmol·L-1和9.0 mmol·L-1,反应温度为50℃,丙烯酸中和度为50%;该条件下的接枝产物对去离子水的吸收可达1600余倍,对自来水的吸收可达380倍。二、采用红外光谱(IR)、差示扫描量热法(TG-DSC)、扫描电镜(SEM)和X-射线衍射(XRD)等方法对产物的结构进行了表征。结果表明:红外光谱分析证明产物具有羰基的特征吸收;热分析图谱表明产物比淀粉具有更高的热稳定性;X-射线衍射证明有木薯淀粉的半晶体结构变为无定形态;扫描电镜图谱表明木薯淀粉表面被丙烯酸破坏。以上表征证明在木薯淀粉链上接枝上丙烯酸。三、对接枝制备的超强吸水树脂的吸水速率、保水能力、热稳定性、抗盐性、恢复性等性能进行了实验,实验结果如下:(1)实验证明超强吸水树脂保水性能非常优越。(2)超强吸水树脂在蒸馏水中的吸液速率相当快,吸液后150min达到饱和,这表明吸水树脂在蒸馏水中的吸液速率比较快。(3)在电解质溶液中,随着电解质浓度的增加,树脂吸水性能下降,对于相同浓度的电解质溶液,金属离子所带电荷数越大,树脂的吸收性能越低。(4)超强吸水树脂对有机溶剂几乎不具有吸液能力,但在一定浓度范围内的有机水溶液中具有一定的吸液能力,并出现吸液临界点。(5)超强吸水树脂具有良好的重复使用能力。(6)超强吸水树脂的吸收性能受温度的影响较小,可以在较宽温度范围内使用。(7)树脂在中性范围内使用,能发挥较高吸水性能,而在强酸性或强碱性条件下,吸水性能下降。
凌辉[9](2007)在《粉煤灰—伊利石/聚丙烯酸—丙烯酰胺高吸水保水复合材料的制备与性能研究》文中研究说明近年来,随着全球大气变暖,世界干旱和半干旱地区面积不断扩大,再加上水土流失现象增加,生态环境不断恶化,严重影响了世界各国农业的发展和人类的生存环境。如何有效地利用土壤水分,克服干旱对植物生长的不利影响,已成为国内外关注和研究的热点。我国目前的国情是北方大部分地区缺水,黄土高原地区水土流失严重,南方旱灾也时有发生。兴修水利是保水抗旱的一条主要措施,但因投资大,受着各方面条件的制约,特别是在我国大部分山地、高原和丘陵地带一时难以大面积实施。高吸水保水材料的出现则为抗旱和水土保持工作提供了一条新途径。高吸水保水材料(也称高吸水性树脂、超强吸水剂,英文全称Super AbsorbentPolymer,简称SAP)中含有大量的羧基、羟基等强亲水性基团,具有高分子电解质的分子扩张性能,同时由于其微交联三维网络结构阻碍了分子的进一步扩张,二者的矛盾作用使得分子只能在水中溶胀而不溶解,能吸收自重数百倍至数千倍的水,并具有优良的保水性能。高吸水保水材料的奇特性能将使其在农林园艺、医药卫生、土木建筑、日用化学、石油化工等领域得到广泛的应用。但目前,因为受经济和科技水平的限制,一些纯化学试剂制成的高吸水保水材料因成本太高、环境相容性不好而难以在农业和环保方面大规模应用。本研究主要针对我国干旱地区降雨少且集中、土壤有机质含量低、保肥保水性差的问题,研制一种成本低、抗盐性好、能够释放钾的高吸水保水复合材料,以提高雨水利用率,增强土壤保肥能力,提高作物产量,降低水土流失。本研究首次利用丙烯酸、丙烯酰胺和粉煤灰、伊利石为原料,采用溶液聚合法合成粉煤灰-伊利石/聚丙烯酸-丙烯酰胺高吸水保水复合材料,主要是基于以下考虑:丙烯酸无毒无味,制成的材料吸水倍率高,保水能力强,是吸水材料中使用量最大的一种原料,但纯丙烯酸制成的高吸水保水材料成本太高,抗盐性和生物相容性较差。加入丙烯酰胺可以提高产品抗盐性。粉煤灰废渣加剧了对环境的污染,但它具有一定的吸水能力;从“植物→煤→粉煤灰”的转化过程看出,粉煤灰继承了古代植物中多种养分元素,可明显改良土壤理化性质。我国伊利石原料不仅储量大、成本低,而且作为层状硅酸盐粘土矿物,本身就有吸水性;伊利石粉体表面存在许多羟基和结构残缺,具有极大的化学活性。同时,复合材料制备所用的粉煤灰和伊利石含钾,使用该复合材料可能改善土壤的缺钾状况。本研究选用正交实验方法来安排实验,采用自然过滤法测定复合材料的吸水倍率,利用傅立叶变换红外光谱仪、X射线衍射仪、扫描电子显微镜等仪器对试样进行表征,利用原子吸收分光光度计检测粉煤灰和伊利石所释放的钾离子量。实验还通过对复合材料吸水膨胀后的吸水凝胶作热重(TG)与差示扫描量热(DSC)分析,来掌握吸水凝胶的热稳定性能。同时还针对性地研究了此复合材料的保水性、耐寒性和二次吸液性能。经过正交实验和计算,得到最佳工艺条件:当温度为70℃,以丙烯酸单体为基准,粉煤灰和伊利石添加量各40%,交联剂0.04%,丙烯酰胺50%,中和度90%,引发剂0.10%,其中中和度是相对丙稀酸单体的摩尔分数,粉煤灰和伊利石、丙烯酰胺、交联剂及引发剂是相对丙稀酸单体的质量分数,在此条件下合成的复合材料成本最低,吸蒸馏水、自来水、生理盐水倍率较高,分别为1695、445、106.3倍,达到和超过了国家“863”项目指标和国家农业部的要求。根据2007年5月份数据,计算复合材料的原料成本为5983元/吨。目前高吸水保水材料进口价为15000~18000元/吨,售价为18000~22000元/吨。高吸水保水复合材料含有废渣粉煤灰和矿物伊利石,原料成本比较低。复合材料还具有优越的保水性,自然条件下干燥8天或70℃高温下干燥24小时,吸水凝胶还可以保持50%的吸水量。材料在0℃仍具有较强的吸液性能,有较佳的耐寒性;在0-120℃范围性能稳定,使用安全可靠。吸水凝胶中的自由水和束缚水在159.2℃时才被完全蒸发。同时,材料具有较高的二次吸液能力,可以多次使用。在蒸馏水中,粉煤灰所含钾离子的释放程度为0.00%,伊利石所含钾离子的释放程度为0.55%,复合材料中粉煤灰和伊利石所含钾离子的释放程度为12.80%,钾离子的释放程度大大提高,使得复合材料具有释放钾离子的功能,实现了一材多用的目的。伊利石复合到高吸水保水材料之后,伊利石中的K+和丙烯酸钠中的Na-发生了置换反应,揭示了伊利石释钾机理。粉煤灰复合到高吸水保水材料之后,粉煤灰玻璃体中所含的K2O与丙烯酸发生了中和反应而释放出钾离子,揭示了粉煤灰释钾机理。红外光谱分析表明,所合成的高吸水保水材料的基体是聚丙烯酸钠和聚丙烯酰胺,和理论推测一致;在聚合反应过程中伊利石的-OH与丙烯酸发生了反应。X-衍射分析证明粉煤灰中的晶体矿物没有和高分子发生化学作用,只是填充在复合材料中。扫描电镜分析表明粉煤灰、伊利石颗粒比较均匀地呈孤岛状分布于复合材料中,大部分无机物被高分子包裹,与高分子基体没有发现裂开和界面,复合效果良好。综上所述,复合材料不仅具有传统高吸水保水材料的高吸水保水性,而且还有成本低,耐寒能力较强,环境相容性较好,能够释放钾离子等特殊性能,作为一种质优价廉的抗旱节水材料和土壤改良剂,将在农田抗旱保水、作物保苗增产、沙漠荒地治理等方面有着广阔的应用前景。国际上也普遍认为高吸水保水复合材料是继化肥、农药、地膜之后第四个最有希望被农民接受的农用化学制品。
陈日清[10](2006)在《新型丙烯酸酯功能材料制备、结构和性能研究》文中指出在自然科学的各门学科中,高分子科学是一个兼具基础性、应用性的领域,起步虽晚,但发展极为迅速。高分子的合成、结构与性能研究、应用三方面保持互相配合和促进,使高分子科学得以迅速发展。各种高分子材料(如塑料、橡胶和纤维等)的合成和应用,为现代工农业、交通运输、医疗卫生、军事技术,以及人类衣食住行各方面,提供了多种性能优异而成本较低的重要材料,成为现代物质文明的重要标志之一,而高分子工业也因此成为世界各国国民经济的重要支柱。随着石油资源的日益枯竭,高分子材料向天然化、复合化和功能化方向发展。本论文着眼于高分子新型材料的需要,研制开发了耐盐型丙烯酸类吸水树脂、以羧甲基纤维素为保护胶体的丙烯酸酯乳液、纤维素丙烯酸酯复合微球和纤维素丙烯酸酯模塑料。 本论文第一部分丙烯酸类吸水树脂采用反相悬浮聚合法和水溶液法合成出了耐盐型丙烯酸类吸水树脂,对吸水树脂的吸水机理进行了描述,通过添加EDTA等一系列螯合添加剂来改善高吸水树脂的耐盐性,并研究了中和度、交联剂等一系列因素对吸水树脂性能的影响。反相悬浮聚合法以非离子-阴离子齐聚物作为表面活性剂及改性剂,反应体系稳定,乳化效果良好,反应过程简单,易控制。最佳工艺条件为:辛基酚聚氧乙烯醚磷酸酯(TX-10)和失水山梨醇脂单月桂酸酯(Span 20)投入量5%(以丙烯酸单体的质量计,下同),N,N′-亚甲基双丙烯酰胺投入量0.06%,中和度80%,过硫酸铵投入量0.53%,乙二胺四乙酸(EDTA)投入量2.5%,加入EDTA螯合物后树脂的吸水率和吸盐水率分别为670g.g-1和170g.g-1以上。水溶液法最佳配方为N,N′-亚甲基双丙烯酰胺的投入量为0.012%,丙烯酰胺的投入量为3%,过硫酸铵投入量为0.25%,中和度为80%,EDTA为0.25%,所得树脂的吸盐水率和吸自来水率分别达到900g.g-1和190g.g-1以上;并进行了现场试验,结果表明,对沙漠植物梭梭而言,吸水树脂的最佳使用量为5g/株。 本论文第二部分以羧甲基纤维素为保护胶体的丙烯酸酯乳液采用羧甲基纤维素为添加剂代替传统乳化剂OP、SLS等,得到的丙烯酸酯乳液有很好的耐离子强度和耐有机溶剂性,力学性能有一定提高,而且可以得到固体含量为50%的稳定乳液。以羧甲基纤维素为保护胶体的丙烯酸酯乳液的微观结构分析结果表明,羧甲基纤维素与丙烯酸酯结合在一起,参与了聚合反应。羧甲基纤维素的加入可以提高单体的转化率,但高粘度和低粘度的羧甲基纤维素都不利于聚合反应。 本论文第三部分纤维素丙烯酸酯复合微球采用反相悬浮聚合法,在油水比为2.4:1、OP:SLS为4:1、MMA:BA:NMA为35:15:3、APS为0.5%(相对单体量)和搅拌速率为200~400r/min条件下,可以得到耐磨性较好的纤维素丙烯酸酯复合微球。
二、国内外高吸水树脂市场看好(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、国内外高吸水树脂市场看好(论文提纲范文)
(1)改性秸秆/锂皂石复合高吸水性树脂的研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 前言 |
1.1 高吸水树脂定义 |
1.2 高吸水性树脂的分类 |
1.3 高吸水性树脂的结构及吸水机理 |
1.3.1 高吸水树脂的结构 |
1.3.2 高吸水树脂的吸水机理 |
1.4 高吸水树脂发展概况 |
1.4.1 国外的发展现状 |
1.4.2 国内的发展现状 |
1.4.3 高吸水树脂的发展前景 |
1.5 高吸水树脂的应用 |
1.5.1 在医药卫生方面的应用 |
1.5.2 农林园艺方面的应用 |
1.5.3 建筑材料方面的应用 |
1.5.4 在工业中的应用 |
1.5.5 在环保方面的应用 |
1.6 高吸水树脂的发展趋势和存在的问题 |
1.6.1 高吸水树脂的发展趋势 |
1.6.2 高吸水树脂发展存在的问题 |
1.7 锂皂石的结构及特性 |
1.8 本课题的研究意义和研究内容 |
1.9 论文课题来源 |
第2章 秸秆/锂皂石复合高吸水树脂的制备、性能及表征 |
2.1 实验材料及试剂 |
2.2 实验仪器设备 |
2.3 秸秆/锂皂石复合高吸水树脂的合成 |
2.3.1 单体混合溶液的配制 |
2.3.2 秸秆/锂皂石复合高吸水树脂的合成 |
2.3.3 秸秆/锂皂石复合高吸水树脂的制备工艺流程 |
2.4 秸秆/锂皂石复合高吸水树脂的性能测试 |
2.4.1 吸水率的测定 |
2.4.2 保水性能的测定 |
2.4.3 氮肥、磷肥和钾肥的吸肥液性能的测定 |
2.4.5 凝胶强度的测定 |
2.5 分析测试方法 |
2.5.1 红外光谱测试 |
2.5.2 SEM结构表征 |
2.5.3 X射线衍射分析 |
2.5.4 热重分析(TGA) |
第3章 结果与讨论 |
3.1 改性秸秆用量对秸秆/锂皂石复合高吸水树脂性能的影响 |
3.2 引发剂用量对秸秆/锂皂石复合高吸水树脂性能的影响 |
3.3 交联剂用量对秸秆/锂皂石复合高吸水树脂性能的影响 |
3.4 丙烯酸中和度对秸秆/锂皂石复合高吸水树脂性能的影响 |
3.5 AA/AM质量比对秸秆/锂皂石复合高吸水树脂性能的影响 |
3.6 锂皂石含量对秸秆/锂皂石复合高吸水树脂性能的影响 |
3.7 秸秆/锂皂石复合高吸水树脂的结构表征 |
3.7.1 秸秆/锂皂石复合高吸水树脂红外光谱分析 |
3.7.2 秸秆/锂皂石复合高吸水树脂扫描电镜分析 |
3.7.3 秸秆/锂皂石复合高吸水树脂的XRD表征 |
3.7.4 秸秆/锂皂石复合高吸水树脂的TGA分析 |
主要结论 |
致谢 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的学术成果 |
(2)高吸水树脂的研究进展(论文提纲范文)
1 分类 |
1.1 淀粉系高吸水树脂 |
1.2 纤维素系高吸水树脂 |
1.3 合成系高吸水树脂 |
1.4 有机无机高吸水树脂 |
2 存在的问题 |
3 发展趋势 |
(3)反相悬浮体系中淀粉接枝共聚丙烯酸/丙烯酸钠制备高吸水性树脂的研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
符号说明 |
第一章 绪论 |
1.1 高吸水性树脂 |
1.1.1 高吸水性树脂研究发展状况 |
1.1.2 高吸水性树脂的分类 |
1.1.3 高吸水性树脂的应用 |
1.1.4 高吸水性树脂生产和消费状况 |
1.2 淀粉基高吸水性树脂 |
1.2.1 淀粉的结构与性质 |
1.2.2 淀粉接枝改性研究 |
1.2.3 淀粉基高吸水性树脂合成方法 |
1.3 研究的热点与存在的问题 |
1.4 研究目标及内容 |
1.4.1 研究目的和意义 |
1.4.2 研究内容 |
第二章 淀粉基高吸水性树脂吸水性能的评价方法 |
2.1 实验仪器及药品 |
2.2 实验方法 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 不同过滤方法对结果的影响 |
2.3.2 树脂粒径对结果的影响 |
2.3.3 加水用量对结果的影响 |
2.3.4 吸水温度对结果的影响 |
2.3.5 pH值对结果的影响 |
2.3.6 不同吸液介质对结果的影响 |
2.4 本章小结 |
第三章 淀粉基高吸水性树脂的制备与表征 |
3.1 实验仪器及药品 |
3.2 实验方法 |
3.2.1 实验步骤 |
3.2.2 产品性能测定及表征 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 搅拌速率对反应的影响 |
3.3.2 油水比对反应的影响 |
3.3.3 分散剂对反应的影响 |
3.3.4 助剂对反应的影响 |
3.3.5 交联剂对反应的影响 |
3.3.6 引发剂对反应的影响 |
3.4 淀粉基高吸水性树脂结构表征 |
3.4.1 傅立叶红外光谱(FTIR)分析 |
3.4.2 扫描电镜(SEM)分析 |
3.4.3 热重(TG)分析 |
3.5 本章小结 |
第四章 淀粉基高吸水性树脂的扩大实验研究 |
4.1 实验仪器及药品 |
4.2 扩大实验方案 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 搅拌速率的调整 |
4.3.2 正交试验分析 |
4.3.3 溶剂回收再利用 |
4.4 本章小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士学位期间发表的学术论文目录 |
(4)高吸水性聚乙烯醇(PVA)纤维的研制及其性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 前言 |
1.1 概述 |
1.2 高吸水纤维的分类 |
1.3 高吸水纤维国内外的发展与研究现状 |
1.4 高吸水纤维的制备 |
1.5 高吸水纤维的在纺织品上的应用 |
1.6 本课题的研究意义与创新点 |
1.7 本课题的研究内容 |
第二章 高吸水纤维的吸水机理 |
2.1 高分子凝胶理论 |
2.2 高吸水纤维与水的作用 |
2.3 高吸水纤维的离子网络 |
2.4 高吸水纤维在水中的溶胀过程 |
2.5 高吸水纤维的吸水性和保水性 |
2.6 水在高吸水聚合材料中的迁移历程 |
2.7 高吸水聚合物材料的交联网络结构 |
第三章 PVA纤维交联网络化的机理 |
3.1 反应原料的选用 |
3.2 交联反应的机理 |
第四章 PVA纤维交联网络化实验的可行性研究 |
4.1 实验部分 |
4.2 实验条件的范围选择 |
4.3 可行性实验的结果与讨论 |
4.4 本章小结 |
第五章 高吸水性PVA纤维制备工艺研究 |
5.1 实验部分 |
5.2 结果与讨论 |
5.3 本章小结 |
第六章 结论 |
6.1 结论 |
6.2 本课题有待进一步研究解决的问题 |
参考文献 |
附录 |
攻读学位期间发表的学术论文和专利目录 |
致谢 |
(5)纤维状吸水剂的研制(论文提纲范文)
目录 |
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 文献综述 |
1.1.前言 |
1.2.高吸水纤维的研究现状 |
1.3.高吸水纤维的分类 |
1.4.高吸水纤维的制备方法 |
1.4.1 纤维同高吸水树脂复合法制造高吸水纤维 |
1.4.2 后加工法 |
1.4.3 单纺及混纺 |
1.4.4 纤维素系吸水材料的制备 |
1.4.5 腈纶水解制备高吸水材料 |
1.5.高吸水纤维的应用 |
1.5.1 在农林园以及沙漠治理方面 |
1.5.2 在医疗卫生和生理卫生方面 |
1.5.3 在工业领域方面 |
1.5.4 在建筑方面 |
1.5.5 在其他方面 |
1.6.高吸水材料在农林中的应用 |
1.7.高吸水纤维的吸水机理 |
1.7.1 高吸水聚合物材料的交联网络结构 |
1.7.2 水在高吸水聚合物材料中迁移历程 |
1.7.3 Flory凝胶膨胀公式 |
1.7.4 高吸水纤维与水的作用 |
1.7.5 高吸水纤维的离子网络 |
1.7.6 高吸水纤维的吸水性和保水性 |
1.8.本论文研究的意义和研究内容 |
第二章 腈纶废丝化学交联制备吸水剂 |
2.1.引言 |
2.2.实验部分 |
2.2.1 主要试剂与原料 |
2.2.2 主要仪器设备 |
2.2.3 实验方法 |
2.2.3.1 高吸水纤维的制备 |
2.2.3.2 高吸水纤维的测试 |
2.3.结果与讨论 |
2.3.1 影响高吸水纤维吸液倍率的因素 |
2.3.1.1 水解温度对吸收率的影响 |
2.3.1.2 水解时间对吸收率的影响 |
2.3.1.3 氢氧化钠浓度对吸收率的影响 |
2.3.1.4 交联时间对吸收率的影响 |
2.3.1.5 交联温度对吸收率的影响 |
2.3.1.6 交联剂用量对吸收率的影响 |
2.3.2 红外光谱分析 |
2.3.3 电镜照片分析 |
2.4.本章结论 |
第三章 腈纶废丝热交联制备吸水剂 |
3.1.引言 |
3.2.实验部分 |
3.2.1 主要试剂与原料 |
3.2.2 主要仪器设备 |
3.2.3 实验方法 |
3.2.3.1 高吸水纤维的制备 |
3.2.3.2 高吸水纤维的测试 |
3.3.结果与讨论 |
3.3.1 热处理对纤维色泽的影响 |
3.3.2 影响高吸水纤维吸液倍率的因素 |
3.3.2.1 热处理时间对吸收率的影响 |
3.3.2.2 水解时间对吸收率的影响 |
3.3.2.3 水解温度对吸收率的影响 |
3.3.3 红外光谱分析 |
3.3.4 电镜照片分析 |
3.4.本章结论 |
第四章 粘胶废丝化学改性制备吸水剂 |
4.1.引言 |
4.2.实验部分 |
4.2.1 主要试剂与原料 |
4.2.2 主要仪器设备 |
4.2.3 实验方法 |
4.2.3.1 高吸水纤维的制备 |
4.2.3.2 高吸水纤维的测试 |
4.3.结果与讨论 |
4.3.1 影响高吸水纤维吸液倍率的因素 |
4.3.1.1 溴乙酸处理时间对吸收率的影响 |
4.3.1.2 溴乙酸处理温度对吸收率的影响 |
4.3.1.3 交联时间对吸收率的影响 |
4.3.1.4 交联温度对吸收率的影响 |
4.3.2 红外光谱分析 |
4.3.3 电镜照片分析 |
4.4.本章结论 |
第五章 结论与展望 |
5.1 几种材料性能比较 |
5.1.1 吸水速率的比较 |
5.1.2 吸液量的比较 |
5.2 全文结论 |
5.3 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士学位期间发表及录用学术论文 |
(6)纳米吸水树脂的制备及在遇水崩解型聚苯乙烯中的应用(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 反相乳液聚合 |
1.1.1 反相乳液聚合的单体及乳化剂 |
1.1.2 反相乳液聚合机理 |
1.1.2.1 水溶性引发剂 |
1.1.2.2 油溶性引发剂 |
1.1.2.3 聚合反应场所 |
1.1.3 聚合动力学 |
1.1.3.1 动力学方程 |
1.1.3.2 动力学数学模型 |
1.1.4 反相乳液聚合的应用 |
1.1.4.1 制备增调剂 |
1.1.4.2 制备聚苯胺 |
1.1.4.3 在造纸工业中的应用 |
1.1.4.4 在石油开采中的应用 |
1.1.4.5 吸水聚合物 |
1.1.4.6 其他应用 |
1.1.5 反相乳液聚合的进展 |
1.2 高吸水性树脂 |
1.2.1 高吸水性树脂的发展史 |
1.2.2 高吸水性树脂的作用原理 |
1.2.2.1 淀粉接枝物和纤维素接枝物 |
1.2.2.2 聚酰胺吸水性材料 |
1.2.2.3 聚丙烯酸盐吸水性树脂 |
1.2.3 高吸水性树脂的吸水理论 |
1.2.3.1 Flory-Huggins热力学理论 |
1.2.3.2 溶液热力学理论 |
1.2.4 高吸水性树脂的分类 |
1.2.4.1 按原料来源分类 |
1.2.4.2 按亲水化方法分类 |
1.2.4.3 按亲水基团的种类分类 |
1.2.4.4 按交联方法分类 |
1.2.4.5 按制品形态分类 |
1.2.5 国内外高吸水性树脂的发展状况 |
1.2.6 纳米高吸水性树脂 |
1.2.7 高吸水性树脂的性能和表征 |
1.2.7.1 吸水性 |
1.2.7.2 保水性 |
1.2.7.3 凝胶强度 |
1.2.7.4 吸水树脂的稳定性 |
1.2.7.5 吸水树脂的吸氨性 |
1.3 聚苯乙烯泡沫塑料 |
1.3.1 泡沫塑料定义 |
1.3.2 泡沫塑料分类 |
1.3.3 泡沫塑料特性 |
1.3.4 泡沫塑料应用 |
1.3.4.1 在日用品方面应用 |
1.3.4.2 在工业方面的应用 |
1.3.4.3 在建筑、交通方面应用 |
1.3.4.4 在国防工业方面 |
1.3.5 泡沫塑料进展 |
1.3.5.1 微孔发泡材料 |
1.3.5.2 注射结构发泡技术 |
1.3.5.3 吹塑发泡技术 |
1.3.5.4 新型发泡聚合物 |
1.3.5.5 新型发泡剂 |
1.3.5.6 发泡功能母料 |
1.3.6 聚苯乙烯泡沫塑料 |
1.3.6.1 聚苯乙烯泡沫塑料发泡方法 |
1.3.6.2 聚苯乙烯泡沫塑料成型方法 |
1.3.6.3 影响聚苯乙烯泡沫塑料性能的因素 |
1.4 本课题研究内容及意义 |
2 实验部分 |
2.1 原料与仪器 |
2.1.1 原料 |
2.1.2 仪器 |
2.2 材料的合成与制备 |
2.2.1 原料的精制 |
2.2.1.1 丙烯酸的精制 |
2.2.1.2 苯乙烯的精制 |
2.2.2 反相乳液稳定性的测定 |
2.2.3 P(AMPS-AANa)纳米高吸水树脂粉末的制备 |
2.2.4 原位本体聚合制备遇水崩解型聚苯乙烯 |
2.2.5 遇水崩解型聚苯乙烯的发泡 |
2.3 吸水树脂粉末的结构与性能测试 |
2.3.1 微观结构的观察 |
2.3.2 乳液粒子粒径分布的测定 |
2.3.3 吸水倍率的测定 |
2.3.4 保水性能的测定 |
2.3.4.1 恒温保水性的测定 |
2.3.4.2 加压条件下保水性的测定 |
2.3.4.3 自然条件保水性的测定 |
2.3.4.4 土壤高温保水性的测定 |
2.3.5 凝胶强度的测定 |
2.3.6 共聚物相对分子质量的测定 |
2.4 遇水崩解型聚苯乙烯的结构与性能测试 |
2.4.1 微观结构的观察 |
2.4.2 聚苯乙烯分子量的测定 |
2.4.3 遇水崩解性能的测定 |
2.5 遇水崩解型聚苯乙烯泡沫的结构与性能测试 |
2.5.1 泡沫的微观结构观察 |
2.5.2 泡沫的发泡倍率测定 |
2.5.3 泡沫的遇水崩解性能测定 |
3 结果与讨论 |
3.1 反相乳液聚合法制备纳米吸水树脂 |
3.1.1 反相乳液聚合稳定性研究 |
3.1.1.1 乳化剂种类对反相乳液体系稳定性的影响 |
3.1.1.2 乳化剂用量对反相乳液体系及聚合稳定性稳定性的影响 |
3.1.1.3 搅拌速率对反相乳液体系稳定性的影响 |
3.1.1.4 乳化时间对反相乳液体系稳定性的影响 |
3.1.1.5 丙烯酸溶液中和度对反相乳液稳定性的影响 |
3.1.1.6 交联剂用量对反相乳液聚合稳定性的影响 |
3.1.2 P(AMPS-AANa)纳米吸水树脂的合成及表征 |
3.1.2.1 聚合物红外光谱分析 |
3.1.2.2 共聚物扫描电子显微镜表征 |
3.1.2.3 合成条件对共聚物分子量的影响 |
3.2 纳米吸水树脂粒径影响因素 |
3.2.1 搅拌速率的影响 |
3.2.2 油水相质量比的影响 |
3.2.3 乳化剂用量的影响 |
3.3 纳米吸水树脂的性能表征 |
3.3.1 纳米吸水树脂的吸水倍率影响因素 |
3.3.1.1 聚合工艺对树脂吸水倍率的影响 |
3.3.1.2 反应温度对树脂吸水倍率的影响 |
3.3.1.3 交联剂和引发剂的用量对树脂吸水倍率的影响 |
3.3.1.4 丙烯酸中和度对树脂吸水倍率的影响 |
3.3.1.5 单体AMPS含量对树脂吸水倍率的影响 |
3.3.2 纳米吸水树脂的保水性能研究 |
3.3.2.1 吸水树脂的热性能表征 |
3.3.2.2 恒温保水性能 |
3.3.2.3 加压下的保水性能 |
3.3.2.4 自然条件下的保水性能 |
3.3.2.5 土壤高温保水性能 |
3.3.3 纳米吸水树脂的凝胶强度影响因素 |
3.3.3.1 交联剂的影响 |
3.3.3.2 共聚单体的影响 |
3.3.4 纳米吸水树脂的热稳定性研究 |
3.4 纳米吸水树脂在遇水崩解型聚苯乙烯中的应用 |
3.4.1 遇水崩解型聚苯乙烯的崩解过程 |
3.4.2 遇水崩解型聚苯乙烯崩解性能的影响因素 |
3.4.2.1 遇水崩解型聚苯乙烯崩解不同的形态和过程 |
3.4.2.2 纳米吸水树脂粒径的影响 |
3.4.2.3 纳米吸水树脂含量的影响 |
3.4.2.4 纳米吸水树脂凝胶强度的影响 |
3.4.2.5 聚苯乙烯分子量的影响 |
3.4.2.6 分散剂Span-80的影响 |
3.4.3 遇水崩解机理的研究 |
3.5 遇水崩解型聚苯乙烯发泡研究 |
3.5.1 遇水崩解型聚苯乙烯泡沫材料的崩解性能 |
3.5.2 遇水崩解型聚苯乙烯发泡研究 |
3.5.2.1 WDPS的发泡工艺和工艺工程 |
3.5.2.2 泡孔结构的研究 |
3.5.3 成核剂对泡孔结构的影响 |
3.5.3.1 未添加第二成核剂的泡孔结构 |
3.5.3.2 添加第二成核剂纳米SiO_2后的泡孔结构 |
3.5.4 纳米吸水树脂对发泡倍率的影响 |
3.5.5 泡孔壁厚与泡孔密度的关系 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间发表的学术论文 |
(7)高吸水性树脂的合成(论文提纲范文)
目录 |
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 前言 |
1.2 高吸水性树脂的发展 |
1.3 国内外生产、需求现状及发展趋势 |
1.3.1 全球SAP生产能力 |
1.3.2 全球SAP需求及消费情况 |
1.3.3 亚洲及我国的市场情况 |
1.4 高吸水树脂的吸水机理及吸水结构 |
1.5 国内外高吸水性树脂研究的基本情况 |
1.5.1 高吸水性树脂的聚合机理 |
1.5.2 高吸水性树脂的合成方法 |
1.5.2.1 淀粉类 |
1.5.2.2 纤维素类 |
1.5.2.3 合成树脂类 |
1.5.3 三条技术路线的综合对比 |
1.6 本课题选择的目的和意义 |
第二章 实验部分 |
2.1 主要试剂和原料 |
2.2 SAP合成工艺 |
2.2.1 中和单元 |
2.2.2 聚合及干燥单元 |
2.2.3 粉碎及分筛单元 |
2.2.4 表面交联单元 |
2.3 SAP产品的性能评价方法 |
2.3.1 生理盐水吸收倍率的测定 |
2.3.2 保水率的测定 |
2.3.3 负荷下吸液量的测定 |
2.3.4 高吸水性树脂生理盐水PH的测定 |
2.3.5 高吸水性树脂中残留丙烯酸含量的测定 |
2.3.6 堆积密度的测定 |
2.3.7 高吸水性树脂吸液速率的测定 |
2.3.8 粒径范围的测定 |
2.4 SAP交联结构的表征方法 |
2.4.1 丙烯酸和丙烯酸盐的表征 |
2.4.2 未表面交联与表面交联结构的表征 |
第三章 合成SAP工艺条件的研究 |
3.1 前言 |
3.2 小试工艺配方的确定 |
3.2.1 中和反应体系中和反应温度的确定 |
3.2.2 聚合引发体系 |
3.2.3 聚合反应温度的选择 |
3.2.4 单体浓度的选择 |
3.2.5 聚合时间的选择 |
3.2.6 聚合反应交联体系 |
3.2.7 中和度对SAP性能的影响 |
3.2.8 树脂表面交联反应 |
3.3 本章小结 |
第四章 影响SAP产品性能的因素分析 |
4.1 前言 |
4.2 影响SAP产品性能的因素 |
4.2.1 原料冰晶形丙烯酸中极少部分组分对合成产品的影响 |
4.2.2 聚合反应环境温度对合成SAP产品性能的影响 |
4.2.3 聚合物凝胶厚度对产品性能的影响 |
4.2.4 凝胶干燥温度对产品性能的影响 |
4.2.5 中和阶段产品混合对产品性能的影响 |
4.2.6 产品后处理对产品性能的影响 |
4.2.7 大分子亲水化合物对SAP吸(盐)水能的影响 |
4.3 本章小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
发表论文及专利 |
致谢 |
(8)木薯淀粉接枝丙烯酸超强吸水树脂的制备及性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 文献综述 |
1.1 高吸水树脂概述 |
1.1.1 高吸水树脂在国内外的研究进展 |
1.1.2 高吸水性树脂的分类 |
1.1.3 高吸水性树脂的应用 |
1.1.4 高吸水性树脂的发展趋势 |
1.2 淀粉及接枝淀粉 |
1.2.1 淀粉的结构及性质 |
1.2.2 淀粉接枝的引发方法 |
1.3 反相乳液聚合技术 |
1.3.1 反相乳液聚合简介 |
1.3.2 反相乳液聚合中一些重要影响因素 |
1.3.3 反相乳液聚合技术在淀粉改性反应中的应用 |
1.4 本课题的研究内容和意义 |
1.4.1 研究目的及意义 |
1.4.2 研究内容 |
第二章 淀粉接枝丙烯酸超强吸水树脂的制备 |
前言 |
2.1 实验原料与仪器 |
2.1.1 实验原料与试剂 |
2.1.2 实验仪器及设备 |
2.2 实验方法 |
2.2.1 实验路线及设计方案 |
2.2.2 单因素实验方案 |
2.3 产物的纯化和分析 |
2.3.1 产物的纯化 |
2.3.2 产物性能分析 |
2.4 结果讨论 |
2.4.1 以高锰酸钾为引发剂的单因素实验 |
2.4.2 以过硫酸钾为引发剂的单因素实验 |
2.4.3 以硫酸亚铁-过氧化氢体系为引发剂的单因素实验 |
2.5 本章小结 |
第三章 淀粉接枝丙烯酸超强吸水树脂的表征 |
3.1 实验药品和仪器 |
3.1.1 实验药品 |
3.1.2 实验仪器 |
3.2 实验方法 |
3.2.1 付立叶红外吸收光谱(FTIR)分析 |
3.2.2 热重分析和示差扫描量热法(TG-DSC)分析 |
3.2.3 X射线衍射(XRD)分析 |
3.2.4 扫描电镜(SEM)分析 |
3.3 淀粉丙烯酸二元接枝共聚物结构表征 |
3.3.1 淀粉接枝丙烯酸超强吸水树脂的红外光谱表征 |
3.3.2 淀粉接枝丙烯酸超强吸水剂的热重表征 |
3.3.3 淀粉接枝丙烯酸超强吸水剂的X-射线衍射表征 |
3.3.4 淀粉接枝丙烯酸超强吸水剂的扫描电镜表征 |
3.4 小结 |
第四章 淀粉接枝丙烯酸超强吸水树脂的性能研究及应用 |
4.1 淀粉接枝丙烯酸超强吸水树脂的保水性能研究 |
4.2 淀粉接枝丙烯酸超强吸水树脂的吸液速率 |
4.3 各种离子对淀粉接枝丙烯酸超强吸水树脂的影响 |
4.4 各种有机溶剂对淀粉接枝丙烯酸超强吸水树脂的影响 |
4.5 淀粉接枝丙烯酸超强吸水树脂的重复吸液能力 |
4.6 温度对淀粉接枝丙烯酸超强吸水树脂吸液能力的影响 |
4.7 pH值对吸水树脂吸液性能的影响 |
4.8 小结 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间发表论文情况 |
(9)粉煤灰—伊利石/聚丙烯酸—丙烯酰胺高吸水保水复合材料的制备与性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 高吸水保水材料的发展概况 |
1.1.1 国内外高吸水保水材料研究概况 |
1.1.2 高吸水保水材料的制备方法 |
1.1.3 高吸水保水材料的表征 |
1.1.4 高吸水保水材料的种类 |
1.1.5 高吸水保水材料的性能 |
1.1.6 高吸水保水材料的应用 |
1.2 粉煤灰的研究与应用状况 |
1.2.1 粉煤灰的物相组成 |
1.2.2 粉煤灰的分类 |
1.2.3 粉煤灰的应用 |
1.2.4 利用粉煤灰制备高吸水保水复合材料的原因及优势 |
1.3 伊利石的研究与应用状况 |
1.3.1 伊利石的矿物学特征 |
1.3.2 我国伊利石的勘察和开发 |
1.3.3 伊利石的应用 |
1.4 无机非金属/高分子高吸水保水复合材料 |
1.5 本研究的来源背景、主要内容、意义及创新点 |
1.5.1 研究来源 |
1.5.2 研究背景 |
1.5.3 研究的主要内容 |
1.5.4 研究意义 |
1.5.5 研究的创新点 |
第二章 实验部分 |
2.1 主要实验原料与设备 |
2.1.1 主要实验原料 |
2.1.2 主要仪器与设备 |
2.2 制备工艺流程 |
2.3 实验原料和复合材料的表征与性能测试 |
2.3.1 X射线衍射(XRD)分析 |
2.3.2 红外光谱(IR)分析 |
2.3.3 扫描电镜(SEM)分析 |
2.3.4 热重(TG)与差示扫描量热(DSC)分析 |
2.3.5 复合材料的吸液性能测试 |
2.3.6 复合材料的保水性能测试 |
2.3.7 复合材料的耐寒性 |
2.3.8 复合材料的二次吸液性能 |
2.3.9 复合材料的释钾性能测试 |
2.4 伊利石/聚丙烯酸-丙烯酰胺高吸水保水复合材料的制备 |
2.5 粉煤灰/聚丙烯酸-丙烯酰胺高吸水保水复合材料的制备 |
2.6 粉煤灰-伊利石/聚丙烯酸-丙烯酰胺高吸水保水复合材料的制备 |
第三章 实验结果与讨论 |
3.1 伊利石/聚丙烯酸-丙烯酰胺高吸水保水复合材料的制备结果及分析 |
3.1.1 实验结果与分析 |
3.1.2 各因素对复合材料吸液性能的影响 |
3.2 粉煤灰/聚丙烯酸-丙烯酰胺高吸水保水复合材料的制备结果及分析 |
3.3 粉煤灰-伊利石/聚丙烯酸-丙烯酰胺高吸水保水复合材料的制备结果及分析 |
3.4 粉煤灰-伊利石/聚丙烯酸-丙烯酰胺高吸水保水复合材料的各项性能 |
3.4.1 吸液性能 |
3.4.2 保水性能分析 |
3.4.3 热重(TG)与差热(DSC)分析复合材料的热稳定性 |
3.4.4 耐寒性分析 |
3.4.5 二次吸液性能分析 |
3.5 本章小结 |
第四章 高吸水保水复合材料的释钾性能与机理探讨 |
4.1 复合材料的释钾性能及释钾机理 |
4.1.1 伊利石中钾离子的释放 |
4.1.2 粉煤灰中钾离子的释放 |
4.1.3 高吸水保水复合材料中钾离子的释放 |
4.1.4 X-衍射分析与复合材料中伊利石的释钾机理 |
4.1.5 复合材料中粉煤灰的释钾机理 |
4.2 复合材料的合成机理 |
4.2.1 中和反应 |
4.2.2 丙烯酸、丙烯酸钠和丙烯酰胺的高分子聚合反应 |
4.2.3 红外光谱分析以及伊利石与高分子之间的作用 |
4.2.4 粉煤灰与高分子之间的作用 |
4.3 扫描电子显微镜对复合材料的表征 |
4.4 高吸水保水复合材料的吸水机理 |
4.4.1 高分子凝胶吸水理论 |
4.4.2 离子网络结构理论 |
4.4.3 相转变理论 |
4.4.4 高吸水保水复合材料的吸水机理 |
4.5 本章小结 |
第五章 高吸水保水复合材料的原料成本与产业化开发 |
5.1 原料成本分析 |
5.2 高吸水保水复合材料的产业化开发 |
5.2.1 项目资助 |
5.2.2 企业合作 |
5.2.3 产品试验 |
5.2.4 产品的社会效益 |
第六章 结论与建议 |
6.1 结论 |
6.2 建议 |
致谢 |
参考文献 |
(10)新型丙烯酸酯功能材料制备、结构和性能研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 高吸水树脂 |
1.2 以羧甲基纤维素为保护胶体的丙烯酸酯乳液 |
1.3 纤维素丙烯酸酯复合微球 |
1.4 纤维素丙烯酸酯模塑料 |
1.5 本论文的主要研究内容、研究方法、技术路线和创新之处 |
第二章 高吸水树脂的合成、性能研究与应用 |
2.1 前言 |
2.2 材料与方法 |
2.2.1 原料 |
2.2.2 吸水树脂的制备 |
2.2.2.1 反相悬浮法制备高吸水树脂 |
2.2.2.2 水溶液法制备吸水树脂 |
2.2.3 性能测定 |
2.2.3.1 吸收率测定 |
2.2.3.2 吸液速率测定 |
2.2.3.3 透射电镜(TEM)分析 |
2.2.3.4 红外光谱分析 |
2.2.3.5 示差扫描量热法(DSC) |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 吸水机理 |
2.3.2 反相悬浮法制备吸水树脂的研究 |
2.3.2.1 表面活性剂的选择及其变化对树脂吸水和吸盐水效果的影响 |
2.3.2.2 中和度对树脂吸水和吸盐水效果的影响 |
2.3.2.3 过硫酸铵、N,N'-亚甲基双丙烯酰胺投入量的变化对树脂吸水和吸盐水率的影响 |
2.3.2.4 EDTA的投入量的变化对树脂吸水和吸盐水率的影响 |
2.3.2.5 吸液速率 |
2.3.2.6 其它反应条件对产品吸水率和吸盐率的影响 |
2.3.2.7 高吸水树脂的结构分析 |
2.3.3 水溶液法制备吸水树脂的研究 |
2.3.3.1 N,N'-亚甲基双丙烯酰胺量对吸水和吸盐率的影响 |
2.3.3.2 丙烯酸单体的中和度变化对树脂吸水和吸盐率的影响 |
2.3.3.3 丙烯酰胺的投入量对树脂吸水率和吸盐率的影响 |
2.3.3.4 引发剂投入量的变化对树脂吸水和吸盐效果的影响 |
2.3.3.5 螯合剂种类对树脂吸水和吸盐效果的影响 |
2.3.3.6 吸液速率 |
2.3.3.7 其它反应条件对产品吸水率和吸盐率的影响 |
2.3.3.8 高吸水树脂的结构分析 |
2.3.3.9 两种聚合方法得到的吸水树脂比较 |
2.3.3.10 高吸水树脂的现场试验结果 |
2.3.4 结论 |
第三章 以羧甲基纤维素为保护胶体的丙烯酸酯乳液 |
3.1 前言 |
3.2 材料与方法 |
3.2.1 原料 |
3.2.2 实验配方 |
3.2.2 实验工艺 |
3.2.3 表征的方法和仪器 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 不同羧甲基纤维素水溶液粘度和浓度的关系 |
3.3.2 反应动力学的对比 |
3.3.2.1 使用乳化剂、羧甲基纤维素和不使用乳化剂对乳液转化率和粒径的影响 |
3.3.2.2 不同浓度羧甲基纤维素对乳液转化率和粒径的影响 |
3.3.2.3 不同种羧甲基纤维素对乳液转化率和粒径的影响 |
3.3.2.4 不同单体比例对乳液转化率和粒径的影响 |
3.3.2.5 不同固体含量对乳液转化率和粒径的影响 |
3.3.2.6 几种乳液的TEM |
3.3.3 乳液的性能 |
3.3.3.1 几种不同丙烯酸酯乳液的性能对比 |
3.3.3.2 应力应变力学性能 |
3.3.3.3 乳液稀释、耐离子稳定性 |
3.3.3.4 聚合物在水(甲苯)中的溶胀比和聚合物的交联度 |
3.3.3.5 红外光谱 |
3.4 结论 |
第四章 纤维素丙烯酸酯复合微球的制备及性能研究 |
4.1 前言 |
4.2 材料与方法 |
4.2.1 原料 |
4.2.2 实验工艺 |
4.2.3 表征方法和仪器 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 机理 |
4.3.2 油水比的影响 |
4.3.3 乳化剂的影响 |
4.3.4 单体种类和使用量的影响 |
4.3.5 引发剂的影响 |
4.3.6 搅拌速率的影响 |
4.3.7 微球性能表征 |
4.3.7.1 红外光谱 |
4.3.7.2 微球的耐磨性和耐溶胀性 |
4.3.7.3 微球的比表面积和孔径分布 |
4.3.7.4 微球的DSC |
4.3.7.5 微球的结晶度和微球塑料 |
4.3.8 磁性微球 |
4.4 结论 |
第五章 纤维素丙烯酸酯模塑料 |
5.1 前言 |
5.2 材料与方法 |
5.2.1 原料 |
5.2.2 实验配方 |
5.2.3 实验工艺 |
5.2.4 表征的方法和仪器 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 模压条件的影响 |
5.3.1.1 模压温度的影响 |
5.3.1.2 模压时间的影响 |
5.3.1.3 成型压力的影响 |
5.3.2 不同脱模剂和纤维素粒径大小的影响 |
5.3.3 不同聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的影响 |
5.3.4 纤维素用量的影响 |
5.3.5 添加剂的影响 |
5.4 结论 |
第六章 结论 |
参考文献 |
致谢 |
附录: 博士期间发表的论文、专利及参与课题 |
发明专利证书 |
附发表文章 |
四、国内外高吸水树脂市场看好(论文参考文献)
- [1]改性秸秆/锂皂石复合高吸水性树脂的研究[D]. 程文忠. 成都理工大学, 2015(05)
- [2]高吸水树脂的研究进展[J]. 田震,周也,郑双双. 河北化工, 2012(08)
- [3]反相悬浮体系中淀粉接枝共聚丙烯酸/丙烯酸钠制备高吸水性树脂的研究[D]. 陈雷. 广西大学, 2012(05)
- [4]高吸水性聚乙烯醇(PVA)纤维的研制及其性能研究[D]. 李国星. 东华大学, 2010(08)
- [5]纤维状吸水剂的研制[D]. 扈帆影. 东华大学, 2010(08)
- [6]纳米吸水树脂的制备及在遇水崩解型聚苯乙烯中的应用[D]. 侯新华. 青岛科技大学, 2009(S1)
- [7]高吸水性树脂的合成[D]. 王月珍. 复旦大学, 2009(12)
- [8]木薯淀粉接枝丙烯酸超强吸水树脂的制备及性能研究[D]. 陈展云. 广西大学, 2008(12)
- [9]粉煤灰—伊利石/聚丙烯酸—丙烯酰胺高吸水保水复合材料的制备与性能研究[D]. 凌辉. 中国地质大学, 2007(06)
- [10]新型丙烯酸酯功能材料制备、结构和性能研究[D]. 陈日清. 中国林业科学研究院, 2006(12)