均匀设计法优化一种高吸水性树脂的制备工艺
2012-10-19苏秀霞耿肖沙李仲谨杨玉娜
苏秀霞,耿肖沙,李仲谨,杨玉娜
(教育部轻化工助剂化学与技术重点实验室,陕西科技大学,陕西 西安 710021)
研究开发
均匀设计法优化一种高吸水性树脂的制备工艺
苏秀霞,耿肖沙,李仲谨,杨玉娜
(教育部轻化工助剂化学与技术重点实验室,陕西科技大学,陕西 西安 710021)
采用水溶液聚合的方法制备了黄原胶接枝丙烯酸/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸[XG/P(AA-AMPS)]高吸水树脂。采用U10*(104)均匀设计对合成工艺进行优化,得出最佳合成条件为丙烯酸用量12 g、引发剂用量为单体总量的0.5%、丙烯酸的中和度为80%、聚合反应温度60 ℃。最佳合成条件下制备的高吸水性树脂吸水倍率达997.1 g/g,吸生理盐水倍率为176.2 g/g。采用傅里叶红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)和综合热分析仪对高吸水树脂进行表征。红外光谱分析结果显示丙烯酸(AA)和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)已接枝到黄原胶分子链上,扫描电镜观察结果显示树脂形成一种多孔性网络结构,热性能分析结果显示树脂在高温下具有良好的热稳定性。
黄原胶;丙烯酸;2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸;高吸水性树脂;均匀设计
均匀设计法是方开泰教授[1]与著名数学家王元教授于1978年共同创造的一种实验设计方法,与其它实验方法相比较可大大减少实验次数,且过程数字化,更具准确性与推理性。多年来,此方法已应用于国内外生产与科研的众多领域,取得了丰硕的成果和巨大的经济效益。
高吸水树脂为一种新型的功能高分子材料,其分子结构上带有大量亲水基团,可吸收超过其自身质量数百倍甚至上千倍的水,吸水后交联形成三维网络结构使之不溶于水且可缓慢释放所吸收的水分,因此广泛应用于农业、园艺、医药卫生、日用化学品等领域[2]。……
