三氯化铝交联淀粉高吸水性树脂的合成及性能
高吸水性树脂(SAP)的研究起源于淀粉系，从1966年美国农业部北方研究所研究淀粉接枝丙烯腈开始。淀粉改性的SAP原料来源广泛，价格低廉，种类繁多，具有可生物降解性，对环境无污染，日益为人们重视。
目前，淀粉接枝超强吸水剂在日本已能工业化生产。预计到2010年，中同高吸水树脂的市场容量约为8千t/a；2005年，我国高吸水性树脂产能约6万t/a，具有一定的市场发展潜力。近年国内对淀粉接枝SAP的合成研究发展迅速，主要集中在接枝单体、引发体系的选择，聚合方法的优化和树脂应用上。在交联剂的使用上，研究者多采用N，N’一亚甲基双丙烯酰胺(MBA)，但MBA具有双丙烯结构，反应活性很高，容易在反应初期被消耗殆尽，反应后期无法进行交联反应，产物结构不均匀，形成可溶聚合物，影响产物吸水性能。而对于其他类型的交联剂，如金属化合物的研究较少。三氯化铝价格相对低廉，可节省生产成本，利于工业化生产，是具有较好应用前景的交联剂。
Al3+与共聚物中的羧基形成离子键配合物，进行交联反应，形成不溶于水的吸水树脂，结构如图l所示。三氯化铝交联时不消耗自由基，通过配合作用产生的化学键强度相对较低，有望形成交联强度适中的产物，从而提高吸水性能。
作者采用三氯化铝作为交联剂，探索淀粉接枝超强吸水剂的合成工艺，制备出吸水率大于1400g／g的产品，对产品吸水、保水性能进行了评价。以马铃薯淀粉为原料，丙烯酸为接枝单体，过硫酸钾为引发剂，三氧化铝为交联剂，合成了淀粉接枝丙烯酸高吸水性树脂，并对产物进行性能测试和红外、紫外可见光谱的结构表征。考察了影响产物吸水性能的5个合成条件，在反应温度65℃，3ml，ω(K2S20R)=l%水溶液，2mLω(AlC13)=1%水溶液，n（淀粉）：m(丙烯酸)=1：6，单体中和度70%时，树脂达到最高的吸去离子水倍数1440g/g。产物粉术2min可达到饱和吸水率的50%，凝胶能有效延长水分蒸发时间，吸自来水率达到560g/g，具有良好的工农业和市场应用前景。
同类文章排行
最新资讯文章
