兩性共聚高吸水樹脂的合成與性能研究

楊江鵬，辛華，王靜會，劉建芳，張輝

(1.陜西科技大學 化學與化工學院，陜西 西安 710021；2.陜西省輕化工重點實驗室，陜西 西安 710021)

高吸水樹脂(SAR)是一種功能高分子材料，具有特殊的三維網狀結構、強親水性基團，并有一定的交聯度[1-5]。目前報道的吸水樹脂中，親水基團大多是陰離子或非離子型[6-10]，而帶有多種親水基團的高吸水性樹脂研究比較少。因此，兩性親水基團吸水樹脂是研究的重要方向之一[11-13]。

本研究以丙烯酸(AA)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)和聚二甲基二烯丙基氯化銨(DMDAAC)為反應底物，以反相懸浮聚合法合成帶有陰陽兩性親水基團的高吸水樹脂。討論了AMPS、交聯劑、引發劑及反應溫度對合成樹脂吸水性的影響。

1 實驗部分

1.1 試劑與儀器

環己烷，工業純；丙烯酸(AA)、N，N-亞甲基雙丙烯酰胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)均為化學純；二烯丙基二甲基氯化銨(DMDAAC)、過硫酸鉀均為分析純；Span80，化學純；普通吸水樹脂，工業純。

DT-2000型電子天平；HH-2型數字恒溫水浴鍋；XWW-20型萬能試驗機；VECTOR-22型傅里葉紅外光譜儀；TG-Q500型熱重分析儀。

1.2 吸水樹脂的制備

取經過干燥處理的250 mL三口燒瓶，加入定量的丙烯酸、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、二烯丙基二甲基氯化銨、N，N′-亞甲基雙丙烯酰胺、過硫酸鉀，在攪拌裝置上攪拌均勻。然后加入溶有分散Span80的環己烷，將反應裝置置于水浴鍋中，進行聚合反應3 h。停止加熱攪拌，冷卻至室溫。將產物過濾、洗滌、烘干、粉碎，得到兩性吸水樹脂(SAR)。

1.3 性能測試

1.3.1 吸水率測定 稱取質量為m0的合成吸水樹脂，置于盛有一定量蒸餾水的燒杯中，溶脹足夠的時間，充分溶脹后去除表面殘留的水分，吸水后的合成吸水樹脂質量記為m1，吸水率Qs用公式Qs=(m1-m0)/m0進行計算。……