椰糠粉基高吸水材料的制備及其性能研究.pdf

1、本文以預(yù)處理過的椰糠粉為基體材料，在引發(fā)劑和交聯(lián)劑的作用下，制備了一系列的高吸水性樹脂，采用傅里葉變換紅外光譜(FTIR)對這些高吸水樹脂的結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征，通過掃描電鏡(SEM)觀察了它們的形貌，并且考察了其吸水特性，還研究了高吸水性樹脂在其他方面的應(yīng)用，重點(diǎn)在以下幾方面進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)和研究。
　　以椰糠粉為基體材料，丙烯酸和丙烯酰胺為單體，N，N-亞甲基雙丙烯酰胺（MBA）為交聯(lián)劑，過硫酸鈉為引發(fā)劑，采用水溶液聚合法制備了椰糠粉/聚丙

2、烯酸-丙烯酰胺復(fù)合吸水材料。較優(yōu)的合成條件是：單體與椰殼粉質(zhì)量比為8:1，丙烯酸的中和度為70％，引發(fā)劑用量是單體質(zhì)量的0.7%，交聯(lián)劑N，N-亞甲基雙丙烯酰胺用量是單體質(zhì)量的0.2%，反應(yīng)時(shí)間4 h，溫度50℃。對最佳條件下制備的吸水材料進(jìn)行了FTIR和SEM表征及吸水性、保水性、重潤脹性等測試，并且對該材料在去離子水和0.9%NaCl溶液中的吸水性進(jìn)行對比。此外，用分子擴(kuò)散方程及一級、二階動(dòng)力學(xué)模型對其吸水溶脹過程進(jìn)行模擬研究。結(jié)果

3、表明該復(fù)合吸水材料在去離子水和鹽溶液中的吸水倍率分別是273.54 g/g和44.54 g/g；吸水動(dòng)力學(xué)表明水分?jǐn)U散滿足Fickian擴(kuò)散，且一級動(dòng)力學(xué)方程能描述潤脹吸水過程；該材料重潤脹三次后仍具有很好的吸水性。
　　影響高吸水性樹脂吸水特性的因素中，交聯(lián)劑起著非常重要的作用。因此，我們制備了一種新的交聯(lián)劑--三羥甲基丙烷馬來酸酯，由它交聯(lián)形成椰糠粉/聚丙烯酸復(fù)合材料(PAA/CPD)。評價(jià)了交聯(lián)劑含量、椰糠粉含量和反應(yīng)時(shí)間等

4、反應(yīng)條件對PAA/CPD的潤漲能力的影響，結(jié)果得出：優(yōu)化條件下制備的PAA/CPD在蒸餾水、0.9 wt%NaCl溶液和尿素溶液中的最大吸水倍率分別為523.09，40.52和325 g/g；PAA/CPD展示了鹽離子響應(yīng)性和pH敏感性；并且PAA/CPD的尿素負(fù)載率和釋放率依賴尿素溶液的濃度。從上面的表述可知，PAA/CPD作為一種潛在的材料能夠被用于農(nóng)業(yè)耕種中。
　　用己二酸二酰肼包埋的椰糠粉制備了MAH-CPD@ADH-g-

5、PAA，用紅外和SEM證實(shí)了產(chǎn)物形成過程的機(jī)理；探討了椰糠粉表面的取代度，結(jié)果表明己二酸二酰肼成功地包裹在椰糠粉的表面，增加了椰糠粉的活性反應(yīng)基團(tuán)數(shù)目且提高了反應(yīng)活性；MAH-CPD@ADH-g-PAA的吸水特性為：蒸餾水中的最大吸水倍率為470.02 g/g，自來水中為350.19 g/g，0.9%NaCl溶液中為61.03 g/g；在蒸餾水中的動(dòng)力學(xué)行為符合二級動(dòng)力學(xué)方程。鹽離子類型和濃度對吸水倍率有很重要的作用；離心力比溫度對MA