海藻酸钠聚丙烯酸双网络吸水树脂的合成

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1、海藻酸钠／聚丙烯酸双网络吸水树脂的合成学位论文完成日期：兰Ql啦巨：三指导教师签字：盘鲨益答辩委员会成员签字：三兰二至三三少』灶毵以唧坞海藻酸钠／聚丙烯酸双网络吸水树脂的合成摘要本论文以海藻酸钠、丙烯酸为单体，钙离子(氯化钙)为海藻酸钠单体的离子交联剂，MⅣ-亚甲基双丙烯酰胺(BIS)为丙烯酸单体的共价交联剂，过硫酸铵为引发剂，采用两步法，合成高强度的海藻酸钠／聚丙烯酸双网络吸水树脂。吸水树脂合成的最佳条件由正交试验法得出；利用单因素试验法研究了合成因素对吸水树脂吸水性能的影响；通过电子万能试验机，探究了海藻酸钠／聚丙烯酸

2、双网络吸水树脂中固含量、海藻酸钠用量和氯化钙用量对树脂机械强度的影响；同时，利用化学滴定法，探究了氯化钙用量、海藻酸钠用量、酸度、吸附温度、吸附时间对吸水树脂重金属离子吸附性能的影响。研究结果表明：(1)由正交试验得出海藻酸钠／聚丙烯酸双网络吸水树脂在去离子水中吸水量最大的合成条件为单体浓度20wt％，单体配L[5SA／(SA+AA)8wt％，中和度40％，交联剂占单体含量为1wt％；在0．9％NaCI溶液中吸水量最大的合成条件为单体浓度20wt％，单体配比SA／(SA+AA)8wt％，中和度50％，交联剂占单体含量1wt

3、％。(2)随着单体浓度、单体配L七SA／(SA+AA)、丙烯酸中和度、交联剂占单体含量的增加，吸水树脂在去离子水Sno．9wt％NaCI溶液中的吸水倍率变化趋势一致，即先增大后减小，均有一峰值出现。(3)随着吸水树脂固含量的增加，吸水树脂的拉伸强度呈增大的趋势，扯断伸长率呈减小的趋势。(4)随着海藻酸钠用量的增加，树脂的抗拉强度呈先增大后减小的趋势，树脂的扯断伸长率呈减小趋势。表明少量海藻酸钠的加入既能增大聚丙烯酸树脂的拉伸强度。(5)随着离子交联剂CaCl2用量的增加，树脂的拉伸强度呈先增大后减小趋势，树脂的扯断伸长率呈

4、先减小后增大的趋势。表明适当增加树脂内交联点密度，可起到增强树脂拉伸强度的作用。(6)吸水树脂对重金属离子具有明显的吸附作用，且吸水树脂对pb2+的吸附能力大于对Zn2+吸附能力。(7)随着CaCl2用量的增加，吸水树脂对重金属离子的吸附容量减小。表明Ca2+的加入抑制了树脂对重金属离子的吸附能力。(8)随着海藻酸钠用量的增加，吸水树脂对重金属离子的吸附容量增大。表明海藻酸钠具有吸附重金属离子能力。(9)随着吸附时间的增加，树脂对重金属的吸附容量呈增大趋势，约3h时，吸附达到平衡。(10)在温度小于70"C时，随着温度的增

5、加，吸水树脂对重金属离子的吸附容量增大。(11)随着pH的增加，吸水树脂对重金属离子的吸附容量增大。树脂对ab2+、zrl2+的最佳吸附酸度分别为pH4、4．5。关键词吸水树脂，双网络，正交试验，机械强度，重金属离子。ⅡSYNTHESISOFSODIUMALGINATE／POLY(ACRYLICACID)DOUBLE-NETWORKSUPERABSORBENTInthispaper,atoughdouble—networksuperabsorbentwassynthesizedwithCa2+(CaCl2)asionicc

6、ross-linkerforonemonomer,sodiumalginate(SA)，N，N-methylenebisacrylamide(BIS)ascovalentcross—linkerfortheothermonomer,acrylicacid(AA)，ammoniumperoxodisulfateasredoxinitiator,bytwo—stepmethod．Theoptimumreactionconditionwasbasedontheorthogonalexperimentdesign．Factorsi

7、nfluencingthewaterabsorbencyofsuperabsorbentwerealsoinvestigatedbysinglefactorexperimentmethod．Inthestudyofmechanicalproperties，theeffectsofthecomposition，suchastheamountofSA，CaCl2andsolidcontentinsodiumalginate／poly(acrylicacid)double—networksuperabsorbents(SA／PA

8、ADNsuperabsorbents)werestudiedbyanelectronicuniversaltestingmachine．Inaddition，variousfactorsinfluencingtheheavymetalionsremovalcapacityofthesuperabsorb