本文以N,N'-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,过硫酸钾和亚硫酸氢钠为引发剂,在微波辐射下合成了丙烯酸-丙烯酰胺,凹凸棒复合丙烯酸以及凹凸棒复合丙烯酸.丙烯酰胺三种高吸水性树脂。在实验中,研究了丙烯酸和丙烯酰胺的质量比、凹凸棒的用量、微波反应功率和反应时间等因素对于高吸水树脂吸液性能的影响,并用IR谱对最佳产物的结构进行了表征。丙烯酸-丙烯酰胺高吸水树脂在以往的研究中技术已经比较成熟,为了进一步提高其吸水性以及吸盐水性能,本文利用凹凸棒这种廉价的纳米矿土无机物对其进行改性,并摒弃了传统的合成方法,利用微波法来进行制备,这种方法大大提高了合成效率和效果。实验中对微波反应功率、反应时间等条件的研究结果,对将来开发微波合成高吸水树脂的工业化提供了基础的试验数据和理论基础。
(1)以丙烯酸和丙烯酰胺为原料进行高吸水树脂微波反应的初步研究,通过各种因素讨论,初步了解了丙烯酸和丙烯酰胺的配比,交联剂用量、引发剂用量对于高吸水树脂的合成影响,以及对微波辐射功率和时间进行了初步讨论,实验结果表明,最佳的工艺条件为丙烯酸、丙烯酰胺的质量比为5:1,引发剂用量占单体质量0.6％,交联剂N,N'-亚甲基双丙烯酰胺的用量为单体质量的0.05％,反应器功率为600W,反应时间40s,在此条件下,吸水倍率最高为1100,吸盐水倍率最高可达185。
(2)以丙烯酸和凹凸棒为原料进行高吸水树脂微波反应的研究,探讨了凹凸棒的加入对于吸水树脂性能的影响。通过各种因素的探讨,初步了解凹凸棒的添加量对于吸水树脂吸水性能的影响情况,以及对微波反应的条件进行了探讨,实验结果表明,最佳的工艺条件为:丙烯酸和凹凸棒的质量比为10:1,引发剂用量占单体质量0.6％,交联剂N,N'-亚甲基双丙烯酰胺的用量为单体质量的0.04％,反应器功率为600W,反应时间45s,在此条件下高吸水树脂的吸水倍率为1250,吸盐水倍率为210。
(3)以丙烯酸、丙烯酰胺和凹凸棒为原料进行凹凸棒接枝高吸水树脂的研究,探讨了凹凸棒的添加量,微波反应的功率和时间等因素对高吸水树脂性能的影响。通过正交实验的方法确定了最优反应条件。实验结果表明最佳的反应条件为:丙烯酸、丙烯酰胺和凹凸棒的质量比为15:3.5:1,引发剂用量占单体质量0.6％,交联剂N.N'-亚甲基双丙烯酰胺的用量为单体质量的0.05％,反应器功率为600W,反应时间40s。在此条件下吸水倍率最大为1320;吸盐水倍率最大为190。

    doi：
    10.7666/d.y1798986
    关键词：
    微波法合成 凹凸棒 聚丙烯酸 亚甲基双丙烯酰胺 高吸水树脂 微波反应 单体质量 反应时间 引发剂 吸盐水倍率 交联剂 功率 质量比 吸水倍率 实验 高吸水性树脂 反应器 微波辐射 树脂性能 工艺条件
    作者：
    陈峰
    学位授予单位：
    陕西科技大学
    授予学位：
    硕士
    学科专业：
    应用化学
    导师姓名：
    来水利
    学位年度：
    2010
    语种：
    中文
    分类号：
    TQ325.7
    在线出版日期：
    2011年02月15日