基本信息
- 项目名称：
- 丙烯酸-丙烯酰胺-丙三醇型高吸水性树脂的合成
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 能源化工
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 运用溶液聚合法，在水溶性引发剂过硫酸铵的引发下，采用氢氧化钠、丙烯酸和丙烯酰胺为主要反应试剂，以丙三醇为交联剂，合成高吸水性树脂。通过研究中和度、交联剂用量、引发剂用量等对吸水性树脂的吸水倍率的影响，找出了丙烯酸-丙烯酰胺-丙三醇型高吸水性树脂的最优合成条件。
- 详细介绍：
- 运用溶液聚合法，在水溶性引发剂过硫酸铵的引发下，采用氢氧化钠、丙烯酸和丙烯酰胺为主要反应试剂，以丙三醇为交联剂，合成高吸水性树脂。通过研究中和度、交联剂用量、引发剂用量等对吸水性树脂的吸水倍率的影响，找出了丙烯酸-丙烯酰胺-丙三醇型高吸水性树脂的最优合成条件。 实验所得高吸水性树脂性能明显优于市售同类产品。可投入生产，成本低，污染极小，能够带来很好的经济效益。
作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 项目协作企业河南省华鼎高分子树脂有限公司目前开发的高吸水性树脂吸水性能不够理想，故对此类树脂的合成方法进行优化。通过对控制变量法，优化引发剂用量、交联剂用量、中和度等因素，提高以丙烯酸、丙烯酰胺为主要原料的丙烯酸盐型高吸水性树脂的吸水性能，为农林业等增产增收服务。
科学性、先进性及独特之处
- 以价格相对较低，污染非常小的丙三醇作为交联剂，来合成聚丙烯酸盐型高吸水性树脂。本研究是一个高分子合成实验，具有很好的基础理论研究意义和实际应用价值。其特色在于采用溶液聚合法进行合成研究，具有生产成本低、 工艺简单、产品质量稳定、 长时间储存不会变质、合成反应条件容易控制等特点。
应用价值和现实意义
- 通过实验，找出了丙烯酸-丙烯酰胺-丙三醇型高吸水性树脂的最优合成条件，效果明显优于市售同类产品。可投入生产，成本低，污染极小，能够带来较好的经济效益。
学术论文摘要
- 运用溶液聚合法，在水溶性引发剂过硫酸铵的引发下，采用氢氧化钠、丙烯酸和丙烯酰胺为主要反应试剂，以丙三醇为交联剂，合成高吸水性树脂。通过研究中和度、交联剂用量、引发剂用量等对吸水性树脂的吸水倍率的影响，找出丙烯酸-丙烯酰胺-丙三醇型高吸水性树脂的最优合成条件，即：引发剂的量为0.20%时，交联剂的量为0.25%，中和度为90%。
获奖情况
- 无
鉴定结果
- 无
参考文献
- [1] 邹新禧． 超强吸水剂［M］． 第二版．北京：化学工业出版社，2001． [2] Tahaka T., Nishio I., Sun S T et al. Science, 1981, 218:467. [3] Sawahata K, Gong J P, Osada Y, Macromol Rapid Commun, 1995,16:713. [4] Osada Y, Adv. Mater., 1991, 3:107. [5] 钟亚兰. 绿色高吸水性树脂的研究进展[J].化工新型材料,2010,(6):13～14 [6] 纪忠斌，杨丽杰. 聚丙烯酸盐系高吸水性树脂的生产与发展前景[J].化学工业，2009,(6):34～37
同类课题研究水平概述
- 高吸水性树脂 （Superabsorbent polymers，SAP）又称超强吸水剂, 具有吸收比自身重几百到几千倍水的吸水功能，并且保水性能优良，一旦吸水膨胀成为水凝胶时，即使加压也很难把水分离出来。因此，它在日常生活、工农业生产、土木建筑、智能材料、医药卫生等各个领域都有广泛用途。 国内外对高吸水材料的研究主要有淀粉、纤维素、海藻酸钠、甲壳素及其衍生物和蛋白质改性吸水性树脂，聚氨基酸类吸水性树脂及丙烯酸合成类高吸水性树脂等，其中丙烯酸、丙烯酰胺为主要原料合成的吸水性树脂应用最广。 与其它类型高吸水剂比较，丙烯酸、丙烯酰胺系高吸水性树脂除了具备高吸水性能外，其还具有生产成本低，工艺简单，产品质量稳定，长时间储存不会变质等特点，合成反应条件容易控制，生产过程不产生污染，易于实现清洁化生产 。 目前国内市场上销售的各类保水剂如稷丰保水剂等均为此类吸水性树脂。其吸水倍率均在300～500 g•g-1。项目合作单位河南华鼎高分子树脂有限公司也进行了该类产品的开发，产品吸水性能与市场同类产品持平。
