蔗渣纖維-高嶺土-丙烯酸復合高吸水樹脂的制備及性能研究.pdf

1、高吸水樹脂是一種低交聯(lián)密度的高分子聚合物，具有良好的吸水性和保水性，近年來在農(nóng)林、衛(wèi)生、建筑等領域得到廣泛的應用。本文以蔗渣、高嶺土和丙烯酸為主要原料，采用溶液接枝聚合的方法合成蔗渣纖維/高嶺土/丙烯酸復合高吸水樹脂，主要研究內(nèi)容如下:
　　 1.以吸水倍率為考察指標，考察了反應溫度、反應時間、中和度、引發(fā)劑用量、高嶺土用量、交聯(lián)劑用量和單體用量對復合高吸水樹脂制備工藝的影響。在單因素實驗的基礎上，采用L18(35)正交實驗優(yōu)化

2、制備工藝，得到最佳制備條件為:中和度為65.0％，APS（過硫酸銨）/AA（丙烯酸）為1.5％，高嶺土/AA為6.0％，MBAM(N，N'-亞甲基雙丙烯酰胺)/AA為0.25％，AA/蔗渣為11.0。以最佳配比制備得到的復合高吸水樹脂吸蒸餾水的吸水倍率為634.5 g·g-1。
　　 2.研究了吸液溫度、吸液溶劑和使用次數(shù)對復合高吸水樹脂吸水性能的影響，其結果表明:吸液溫度對復合高吸水樹脂的吸水倍率影響很小，在有機溶液中復合高吸

3、水樹脂的吸液性能很弱，復合高吸水樹脂具有良好的重復使用性。通過對復合高吸水樹脂的吸水動力學進行分析，吸水倍率與吸水時間成正比關系，說明復合高吸水樹脂的吸水速度主要受復合高吸水樹脂高分子鏈松弛的過程快慢控制。
　　 3.以保水率為考察指標，考察了復合高吸水樹脂的保水能力。結果表明:在自然條件下（溫度:20℃～25℃;相對濕度RH％:56％～93％）和在恒溫箱中（溫度分別為25℃、45℃、65℃和85℃），復合高吸水樹脂均具有良好的

4、保水性;2000 r·min-1離心30 min的條件下，復合高吸水樹脂仍具有高達96.1％的保水率。
　　 通過對復合高吸水樹脂保水動力學的研究表明，復合高吸水樹脂的保水反應屬于零級反應，保水過程的表觀活化能Ea=4.1716×104 J·mol-1，反應速率常數(shù)方程k=1.4969×107e-4.1716×104/RT，動力學模擬方程的計算結果與實驗數(shù)據(jù)較好吻合。
　　 4.研究復合高吸水樹脂對溶液中Cu2+的吸附行

5、為，并進行熱力學和動力學分析。研究結果表明:復合高吸水樹脂對溶液Cu2+的吸附速率快，25min可達到吸附平衡。pH值在1.5～5.5范圍內(nèi)，對Cu2+的單位質(zhì)量吸附量隨pH值的升高而增加，隨復合高吸水樹脂用量的增加而減少。不同溫度下，復合高吸水樹脂對溶液Cu2+的等溫吸附模型符合Langmuir等溫吸附模型。熱力學研究表明，復合高吸水樹脂對溶液Cu2+吸附過程是自發(fā)進行的。不同初始Cu2+濃度條件下，復合高吸水性樹脂吸附溶液中Cu2+