實驗六高吸水性樹脂的制備

1、實驗六實驗六 高吸水性樹脂的制備高吸水性樹脂的制備一、實驗目的一、實驗目的1. 1. 了解高吸水性樹脂的基本功能及其用途。了解高吸水性樹脂的基本功能及其用途。2. 2. 掌握制備合成聚合物類高吸水性樹脂的基本方法。掌握制備合成聚合物類高吸水性樹脂的基本方法。二、實驗原理二、實驗原理 高吸水性樹脂是一種新型功能高分子材料，具高吸水性樹脂是一種新型功能高分子材料，具有吸收比自身重幾百到幾千倍水的高吸水功能，且有吸收比自身重幾百到幾千倍水的高吸水功能，且保水性能有良，一旦吸水膨脹成為水凝膠時，即使保水性能有良，一旦吸水膨脹成為水凝膠時，即使加壓也很難把水分離出來。加壓也很難把水分離出來。 按照原料劃

2、分，高吸水性樹脂可分為淀粉類、按照原料劃分，高吸水性樹脂可分為淀粉類、纖維素類、合成聚合物類。前兩者是在天然高分子纖維素類、合成聚合物類。前兩者是在天然高分子中引入親水性基團制成的，后者則是由親水性單體中引入親水性基團制成的，后者則是由親水性單體聚合或對合成高分子進行化學改性制得的。聚合或對合成高分子進行化學改性制得的。 高吸水性樹脂的結構特點：高吸水性樹脂的結構特點： 1. 1. 分子中具有強親水性基團，如羧基、羥基分子中具有強親水性基團，如羧基、羥基等。與水接觸時，聚合物分子能與水分子迅速形等。與水接觸時，聚合物分子能與水分子迅速形成氫鍵或其他化學鍵，對水等強極性物質有一定成氫鍵或其他化學

3、鍵，對水等強極性物質有一定的吸附能力。的吸附能力。 2.2.聚合物通常為交聯(lián)型結構，在溶劑中不溶，聚合物通常為交聯(lián)型結構，在溶劑中不溶，吸水后能迅速溶脹。由于水被包裹在呈凝膠狀的吸水后能迅速溶脹。由于水被包裹在呈凝膠狀的分子網絡中，不宜流失和揮發(fā)。分子網絡中，不宜流失和揮發(fā)。 3. 3. 聚合物應具有一定的立體結構和較高的聚合物應具有一定的立體結構和較高的相對分子質量，吸水后能保持一定的機械強度。相對分子質量，吸水后能保持一定的機械強度。 合成聚合物類高吸水性樹脂目前主要有聚丙合成聚合物類高吸水性樹脂目前主要有聚丙烯酸鹽和聚乙烯醇系兩大類。其合成路線主要有烯酸鹽和聚乙烯醇系兩大類。其合成路線主

4、要有兩條途徑：一是由親水性單體或水溶性單體與交兩條途徑：一是由親水性單體或水溶性單體與交聯(lián)劑共聚，必要時加入含有長碳鏈的憎水性單體聯(lián)劑共聚，必要時加入含有長碳鏈的憎水性單體以提高其機械強度。調整單體的比例和交聯(lián)劑的以提高其機械強度。調整單體的比例和交聯(lián)劑的用量以獲得不同吸水率的產品。這類單體通常經用量以獲得不同吸水率的產品。這類單體通常經自由基聚合制備。第二種合成途徑是將已合成的自由基聚合制備。第二種合成途徑是將已合成的水溶性高分子進行化學交聯(lián)使之轉變?yōu)榻宦?lián)結構，水溶性高分子進行化學交聯(lián)使之轉變?yōu)榻宦?lián)結構，不溶于水而僅溶脹。不溶于水而僅溶脹。三、實驗儀器及試劑三、實驗儀器及試劑 丙烯酸（丙烯酸

5、（AA） 13mL 25%KOH溶液溶液 32mL 過硫酸鉀過硫酸鉀 0.2gN,N-亞甲基雙丙烯酰胺亞甲基雙丙烯酰胺 0.05g蒸餾水蒸餾水 75mL裝有攪拌器、冷凝管、溫度計的三頸瓶裝有攪拌器、冷凝管、溫度計的三頸瓶 1套套四、實驗步驟四、實驗步驟 1. 將將75mL蒸餾水、蒸餾水、13mL丙烯酸加入三口瓶中，室丙烯酸加入三口瓶中，室溫下攪拌均勻。溫下攪拌均勻。 2. 在室溫下緩慢滴加在室溫下緩慢滴加32mL KOH溶液（約半小時滴溶液（約半小時滴完）。完）。 3. 往三口瓶中加入往三口瓶中加入0.05g N,N-亞甲基雙丙烯酰胺，亞甲基雙丙烯酰胺，0.2g過硫酸鉀，攪拌使其溶解。過硫酸鉀，攪拌使其溶解。 4. 加熱攪拌，溫度維持在加熱攪拌，溫度維持在75。體系變?yōu)楣麅鰻顣r。體系變?yōu)楣麅鰻顣r結束反應。結束反應。 5. 將產品倒入燒杯中，在烘箱中于將產品倒入燒杯中，在烘箱中于50烘干。烘干。五、思考題五、思考題 1. 影響高吸水性樹脂吸水率的因素有哪些？它們影響高吸水性樹脂吸水率的