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纤维素基吸水剂的合成及性能的研究

作　者: 于学春
导　师: 高玉杰
学　校: 天津轻工业学院
专　业: 制浆造纸工程
关键词: 高吸水性树脂 接枝共聚 纤维素基吸水剂
分类号: TQ317
类　型: 硕士论文
年　份: 2000年
下　载: 480次
引　用: 3次
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内容摘要


高吸水性树脂又称超强吸水剂，是一种新型功能高分子材料。高吸水性树脂具有很高的吸水率，可达自重的千倍以上。高吸水性树脂按原料来源可分为三大系列，即淀粉系、纤维素系、合成聚合物系，每一系列的吸水剂各有其自身的特点。淀粉系列吸水剂和合成聚合物系列吸水剂研究较多，而纤维素系列吸水剂研究较少，现在这一系列吸水剂的研究愈来愈受到重视。本论文研究了纤维素基吸水剂的制备方法。 本论文的第一部分在实验室条件下研究了用化学引发法制备纤维素基吸水剂的方法，用接枝共聚的方法制备出了具有较高吸水率的高吸水性树脂，该树脂在耐盐性方面具有一定的优越性。 论文的第二部分通过对产物红外谱图的分析并结合文献资料得出了反应机理，通过实验证实了渗透压是高吸水性树脂吸水的关键，并对产物性能进行了测试，与商品吸水剂的性能作了比较。通过比较可以得出结论，本实验方法简单可行，吸水率较高，耐盐性较好，耐热性稍差。 目前国外学者已经对天然纤维素通过辐射引发法接枝烯类单体作了较多的研究，据文献报道，用此法制得的吸水性材料吸水率很高，可以与淀粉系列相媲美，而成本却比淀粉系列低廉。尤其对于造纸工业，如果能利用自身的有利条件，将天然纤维素转化成高吸水性材料，其前景是非常诱人的，这一领域还有大量工作可做，有待于人们去开发。

全文目录


第一章 文献综述  8-19
  1． 引言  8-13
    1．1 高吸水性树脂的概念  9
    1．2 高吸水性树脂的发展  9-10
    1．3 高吸水性树脂的分类  10
    1．4 高吸水性树脂的性能  10-13
      1．4．1 高吸水性树脂的吸收性能  11-12
      1．4．2 高吸水性树脂的日稳定性  12
      1．4．3 高吸水性树脂的保水性  12-13
      1．4．4 高吸水性树脂的溶解度  13
  2． 高吸水性树脂的合成原理  13-17
    2．1 合成方法  13-14
    2．2 纤维素系吸水剂的合成  14-16
    2．3 高吸水性树脂的现状及今后的发展  16-17
  3． 本论文的研究目的及主要内容  17-19
第二章 高吸水性树脂的合成  19-38
  一 羧甲基纤维素与丙烯酰胺的接枝共聚  19-31
    1． 实验原料  19-20
      1．1 原料的选择  19-20
      1．2 原料的来源及规格  20
    2． 主要仪器和设备  20-21
    3． 合成步骤  21
    4． 高吸水性树脂吸水率的测定  21
    5． AM转化率的测定方法  21-22
    6． 实验结果与讨论  22-29
      6．1 引发剂浓度对转化率及吸水率的影响  22-23
      6．2 原料浓度对转化率及吸水率的影响  23-27
        6．2．1 AM浓度对转化率及吸水率的影响  23-26
        6．2．2 CMC浓度对转化率及吸水率的影响  26-27
      6．3 温度对反应的影响及反应时间的确定  27-28
      6．4 体系pH值对反应的影响  28-29
    7． 小结  29-31
  二 水解反应与交联反应  31-37
    1． 水解反应  31-32
      1．1 水解反应的必要性  31
      1．2 水解反应的温度及氢氧化钠浓度的确定  31-32
      1．3 氢氧化钠用量的确定  32
    2． 交联反应  32-36
    3． 小结  36-37
  三． 本章结论  37-38
第三章 反应机理和吸水机理的探讨  38-48
  1． 反应机理的探讨  38-40
    1．1 红外谱图的分析  38
    1．2 反应机理  38-40
  2． 吸水机理的探讨  40-41
  3． 影响高吸水性树脂吸水性能的因素  41-47
    3．1 树脂本身的影响  42
    3．2 外部溶剂的影响  42-47
      3．2．1 溶液pH值的影响  42-45
      3．2．2 溶液离子强度的影响  45-47
  4． 本章结论  47-48
第四章 高吸水性树脂的性能  48-52
  1． 吸水速度  48-49
  2． 耐盐性  49
  3． 树脂的热稳定性  49-51
    3．1 吸收热水的能力  49-50
    3．2 树脂的耐热性  50-51
  4． 本章结论  51-52
第五章 高吸水性树脂的应用前景  52-54
第六章 全文总结  54-56
附图： 红外谱图  56-58
参考文献  58-61
致谢  61

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