魔芋超强吸水剂的合成及吸水性能研究

摘要

超强吸水剂(SAP)具有优越的吸水和保水性能，广泛应用于卫生用品、医药、建筑、农业、园艺、食品等各个领域。目前市场上使用的SAP几乎都是聚丙烯酸类，它存在生物降解性差以致容易造成环境污染，资源日益消耗并趋向短缺等问题，为减少随之而来的环境污染，天然及改性高分子类高吸水性树脂引起了学术界的极大关注。本文研究了魔芋超强吸水剂的合成、吸水性能。
　　论文首先测定了魔芋粉主要成分含量。利用红外干燥法、灼烧法、碱溶液溶解分离-重量法、3,5-二硝基水杨酸比色法分别对魔芋粉中的水分、灰分、淀粉、葡甘聚糖进行了测定。它们的含量分别为6.77％、4.50％、30.05％、40.25％。
　　以过硫酸钾为引发剂，N,N'-亚甲基双丙烯酸胺为交联剂，采用水溶液自由基聚合法，合成了魔芋粉-丙烯酸(钠)超强吸水剂。采用均匀试验设计法优化了合成魔芋粉-丙烯酸(钠)接枝共聚产物吸水的最佳工艺条件。结果表明，最佳工艺条件为丙烯酸用量（丙烯酸/魔芋粉）10.6g·g-1、引发剂量（引发剂/魔芋粉）5.08％、反应温度66.0℃、交联剂量（交联剂/魔芋粉）1.46％、反应时间2.52h、丙烯酸中和度78.12％。按最佳工艺条件制备的魔芋粉-丙烯酸(钠)接枝共聚反应物吸水率为685.3g·g-1，吸盐水率为93.5g·g-1。
　　以过硫酸钾为引发剂，N，N'-亚甲基双丙烯酸胺为交联剂，采用水溶液自由基聚合法，合成了魔芋粉-丙烯酰胺超强吸水剂。采用均匀试验设计法优化了合成魔芋粉-丙烯酰胺接枝共聚产物吸的最佳工艺条件。结果表明，最佳工艺条件为丙烯酰胺用量(丙烯酰胺/魔芋粉)6.93g·g-1、引发剂量(引发剂/魔芋粉)5.35％、反应温度72.0℃、交联剂量(交联剂/魔芋粉)1.84％、反应时间2.38h。按最佳工艺条件制备的魔芋粉-丙烯酰胺接枝共聚反应物吸水率为425.3g·g-1，吸盐水率为70.8g·g-1。
　　以过硫酸钾为引发剂，N,N'-亚甲基双丙烯酸胺为交联剂，采用水溶液自由基聚合法，合成了魔芋粉-丙烯酸(钠)-丙烯酰胺超强吸水剂。采用均匀试验设计法优化了合成魔芋粉-丙烯酸(钠)-丙烯酰胺接枝共聚物的最佳工艺条件。结果表明，最佳工艺条件为单体总用量（单体/魔芋粉）8.79g·g-1、引发剂量（引发剂/魔芋粉）4.50％、反应温度66.7℃、交联剂量（交联剂/魔芋粉）1.42％、反应时间2.55h、丙烯酸中和度81.74％、单体比例51.7％。在上述条件下制得的魔芋粉-丙烯酸(钠)-丙烯酰胺接枝共聚物吸水率为751.3g·g-1，吸盐水率为128.6g·g-1。

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第一章 绪论

1.1 超强吸水剂的发展

1.2 超强吸水剂的分类

1.3 超强吸水剂的应用

1.4 超强吸水剂的制备

1.5 超强吸水剂的结构与吸水理论

1.6 超强吸水剂的吸水能力测试方法

1.8 魔芋粉接枝共聚研究进展

1.9 研究的目的、意义及内容

第二章 魔芋粉主要成份的测定

2.1 实验部分

2.2 测定结果

2.3 小结

第三章 魔芋粉与丙烯酸（钠）接枝共聚合成超强吸水剂

3.1实验部分

3.2 结果与讨论

3.3 小结

第四章 魔芋粉与丙烯酰胺接枝共聚合成超强吸水剂

4.1 实验部分

4.2 结果与讨论

4.3 小结

第五章 魔芋粉与丙烯酸-丙烯酰胺

5.1 实验部分

5.2 结果与讨论

5.3 小结

第六章 结论

6.1 主要结论

6.2 展望

参考文献

附 录

致谢

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