Preparation of the Low Cost-effective Superabsorbent Resin for Agriculture

目前，高吸水树脂在许多领域（药物缓释、卫生用品、农业和园林等）有着 广泛的应用。在学术研究和工业生产领域，人们对它有着浓厚的兴趣。但由于高 吸水树脂的生产工艺较为复杂、生产成本又居高不下，限制了它在农业应用方面 的推广。因此，降低生产成本是农用高吸水树脂的瓶颈所在。基于此点做了一些 探索性的工作。首先，研究了丙烯酸／丙烯酞胺高吸水树脂的生产工艺。该树脂采用丙烯酞 胺和丙烯酸为原料，过硫酸钱为引发剂，N，N-亚甲基双丙烯酞胺和甘油为交联剂， 通过水溶液共聚的方法制得。并研究了单体浓度、引发剂浓度、交联剂浓度、丙 烯酸中和程度和保温聚合温度等合成因素对产品吸水性能的影响。通过正交优化 实验得到最佳反应条件：丙烯酸的中和度为75％，丙烯酞胺用量为丙烯酸的1／10， 过硫酸钱为单体总量的1.5‰，N，N-亚甲基双丙烯酞胺为单体总量的0.1‰，甘油 用量为单体总量的1‰。在此条件下得到的高吸水树脂吸去离子水10869／g，吸 0.9％的NaCl水溶液96g／g。其次，开发成功了马来酸配类高吸水树脂（已通过专利查新），这是一种新 型的高吸水树脂，相比通常的丙烯酸／丙烯酞胺类高吸水树脂，该树脂的原料成 本大大下降。它以为过硫酸按为引发剂，N，N一亚甲基双丙烯酰胺和甘油为交联剂， 通过水溶液聚合的方法制得。并研究了引发剂用量、交联剂用量、马来酸配用量 和马来酸配的氨化程度等合成因素对高吸水树脂的吸水能力的影响。通过正交实 验得到了最佳的反应条件：丙烯酸中和度为75％，丙烯酸（mol）：马来酸配（mol） ＝10：1，马来酸醉（mol）：NH3·H2O（mol）＝1:1，过硫酸钱用量为单体总量 2％。，N，N-亚甲基双丙烯酞胺用量为单体总量的0.5‰，甘油用量为单体总量的 0.5‰。在以上条件下，制得的高吸水树脂吸去离子水1689g／g，0.9％的NaCl溶 液1159／90最后，研究了高吸水树脂在电解质溶液中的溶胀行为，讨论了不同价态的阳 离子和阴离子溶液对高吸水树脂溶胀能力的影响，并进一步研究了相同价态的阳 离子和阴离子的不同电解质溶液对树脂溶胀能力的影响