資源描述:
《文獻綜述——高吸水性樹脂.doc》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、文獻綜述咼吸水性樹脂?doc文獻綜述一、高吸水性樹脂1?高吸水性樹脂定義高吸水性樹脂(SuperAbsorbentResin)簡稱SAR,又稱高吸水性聚合物(SAP)是一種含有竣基、拜基等強親水性基團并具有一定交聯(lián)度的水溶脹型高分子聚合物。它不溶于水,也不溶于有機溶劑,卻有著奇特的吸水性能和保水能力,同吋又具備高分子材料的優(yōu)點,與傳統(tǒng)的吸水材料相比具有更大的優(yōu)勢:與海綿、棉花、纖維素、硅膠相比,高吸水性樹脂的吸水量大,可以吸收比自身重幾百倍甚至上千倍的水,并且保水性強,即使在受熱、加壓條件下也不易失水,對光、熱、酸、堿的穩(wěn)定性好,具有良好的生物降解性能。2?高
2、吸水性樹脂分類⑴淀粉類淀粉是一種原料來源廣泛、種類多、價格低廉的多疑基天然化合物。與淀粉進行接枝共聚反應(yīng)的單體主耍是親水性和水解后變成親水性的乙烯類單體。目前合成高吸水樹枝通常采用的是自由基型接枝共聚。例如:淀粉接枝、撥甲基化淀粉、磷酸化淀粉、淀粉磺酸鹽等。⑵纖維素系類由于淀粉系高吸水性樹脂的出現(xiàn),人想到用纖維素為原料制備高吸水樹脂。纖維素原料來源廣泛,能與多種低分子反應(yīng),是近十年來高吸水樹脂發(fā)展的一個方面。例如:纖維素接枝、耗丙基化纖維素、黃原酸化纖維素等。⑶合成樹脂系它的種類很多,且隨看研究的深入,也越來越多。例如:聚丙烯酸鹽類、聚乙烯醇類、聚氧化烷姪類、
3、無機聚合物類。⑷有機■無機復(fù)合高吸水性樹脂20世紀80年代Pandurange等將高吸水性樹脂與其他材料復(fù)合,發(fā)現(xiàn)可以有效地改善其耐鹽性、凝膠強度、熱穩(wěn)定性和保水性等性能。因此,有機?無機復(fù)合材料能得到迅速的發(fā)展,并在高吸水性樹脂領(lǐng)域占據(jù)了重要位置。3.高吸水性樹脂的特點⑴吸水量高常用的吸水材料如棉花、海綿、紙等其吸水能力為自身重量的20倍左右的材料,而淀粉高吸水樹脂可吸收自身重量的數(shù)百倍至數(shù)千倍的水,最高可達5300倍。⑵保水性好普通吸水性材料吸水后,受到壓力容易放出水,但高吸水性樹脂受壓時,水不容易從樹脂屮放岀來,也就是說高吸水性樹脂在加外壓的情況下仍然具
4、有良好的保水性。⑶對光和熱的穩(wěn)定性不同的吸水性樹脂在吸水狀態(tài)時,有不同的熱穩(wěn)定性,淀粉類高吸水性樹脂在150°C加熱lh,開始變黑,吸水能力下降,如把高吸水性樹脂儲存在密閉的容器中,可儲存3~4年。⑷吸氨性強樹脂中含有撥基的聚合陰離子物,適當(dāng)調(diào)節(jié)pH值,使部分竣基呈酸性,可吸收氨,冇明顯的防臭作用。⑸增稠性高吸水性樹脂吸水后呈凝膠狀,比普通水溶性高分子具有更高的粘度,用在化妝品上具有明顯的增稠效果。⑹能和其它高分子材料共混高吸水樹脂與其它高分子樹脂進行共混后性能良好,可明顯提高產(chǎn)品的質(zhì)量和性能。3.國內(nèi)外高吸水性樹脂的發(fā)展概況:自1966年美國農(nóng)業(yè)部北方研究所
5、Fanta等制得了最早的高吸水性樹脂部分水解的淀粉接枝丙烯臘共聚物后,這種通過對天然產(chǎn)物進行接枝改性來制備高吸水性樹脂的研究逐漸成為研究熱點,形成了一個獨立、新興的科研領(lǐng)域??诒?、美國和西歐在這一領(lǐng)域一直處于領(lǐng)先地位,他們對淀粉接枝丙烯睛的工藝提出了很多改良方案,并屮請了專利,如用甲醇?水混合溶劑進行水解,不僅解決了水解難題,同吋提高了吸水速率;1975年美國成功研究出“淀粉?聚丙烯膳接枝”的高吸水產(chǎn)品并進入市場;隨后日本三洋化成公司考慮到丙烯睛單體殘留在聚合物中會冇毒性,不安全,而開發(fā)出“淀粉?丙烯酸交聯(lián)性單體接枝共聚物”,日本還于2978年批準了高吸水性樹
6、脂應(yīng)用于生理衛(wèi)生材料,并最先將它應(yīng)用于衛(wèi)生品;UCC公司還報道了用放射線對各種氧化烯桂作交聯(lián)處理,合成非離子型高吸水性樹脂,其吸水性能力為2000倍,從而打開了合成非離子型高吸水性樹脂的大門。20世紀80年代后,歐、美、日各大化學(xué)公司相繼開發(fā)出各種類型具冇保水功能的高吸水性樹脂,并對制造方法、樹脂性能、應(yīng)用領(lǐng)域進行了大量的研究。且隨著日本和歐美等國紙尿布的迅速普及,該類樹脂的用量也迅猛增加,如該類樹脂的生產(chǎn)能力從1980年的015萬t增加到1990年的2017萬t,1999年又猛增到12912萬t,并以30%的速度遞增,明顯高于其它功能高分子材料。改性原料除了
7、采用淀粉、纖維素為原料以外,在研究和生產(chǎn)中也采用如藻酸鹽、蛋白質(zhì)、殼聚糖等天然化合物衍生物為原料制造高吸水性樹脂,使得高吸水性樹脂的品種更加豐富。我國高吸水性樹脂的研究工作起步較晚,還處在初級階段,產(chǎn)品主要用于農(nóng)業(yè)方面。近年來,我國在高吸水性樹脂方面的研究也取得了一些成果。①鄭州大學(xué)張子勇以水溶性單體丙烯酸和淀粉、面粉為主耍原料,在水溶性引發(fā)劑作用下,進行高溫快速聚合,使聚合和干燥一步完成。具冇快捷簡便的顯著特點,產(chǎn)物吸收率達到900g/g以上。②蘇州大學(xué)朱秀林等釆用表面交聯(lián)與內(nèi)交聯(lián)法提高了吸水性樹脂的吸液速度及吸鹽能力。③朱秀林等還采用兩次合成法,合成大粒徑
8、高吸水性樹脂,使后處理工序得到簡化。④