实验六高吸水性树脂的制备

1、实验六实验六 高吸水性树脂的制备高吸水性树脂的制备一、实验目的一、实验目的1. 1. 了解高吸水性树脂的基本功能及其用途。了解高吸水性树脂的基本功能及其用途。2. 2. 掌握制备合成聚合物类高吸水性树脂的基本方法。掌握制备合成聚合物类高吸水性树脂的基本方法。二、实验原理二、实验原理 高吸水性树脂是一种新型功能高分子材料，具高吸水性树脂是一种新型功能高分子材料，具有吸收比自身重几百到几千倍水的高吸水功能，且有吸收比自身重几百到几千倍水的高吸水功能，且保水性能有良，一旦吸水膨胀成为水凝胶时，即使保水性能有良，一旦吸水膨胀成为水凝胶时，即使加压也很难把水分离出来。加压也很难把水分离出来。 按照原料划

2、分，高吸水性树脂可分为淀粉类、按照原料划分，高吸水性树脂可分为淀粉类、纤维素类、合成聚合物类。前两者是在天然高分子纤维素类、合成聚合物类。前两者是在天然高分子中引入亲水性基团制成的，后者则是由亲水性单体中引入亲水性基团制成的，后者则是由亲水性单体聚合或对合成高分子进行化学改性制得的。聚合或对合成高分子进行化学改性制得的。 高吸水性树脂的结构特点：高吸水性树脂的结构特点： 1. 1. 分子中具有强亲水性基团，如羧基、羟基分子中具有强亲水性基团，如羧基、羟基等。与水接触时，聚合物分子能与水分子迅速形等。与水接触时，聚合物分子能与水分子迅速形成氢键或其他化学键，对水等强极性物质有一定成氢键或其他化学

3、键，对水等强极性物质有一定的吸附能力。的吸附能力。 2.2.聚合物通常为交联型结构，在溶剂中不溶，聚合物通常为交联型结构，在溶剂中不溶，吸水后能迅速溶胀。由于水被包裹在呈凝胶状的吸水后能迅速溶胀。由于水被包裹在呈凝胶状的分子网络中，不宜流失和挥发。分子网络中，不宜流失和挥发。 3. 3. 聚合物应具有一定的立体结构和较高的聚合物应具有一定的立体结构和较高的相对分子质量，吸水后能保持一定的机械强度。相对分子质量，吸水后能保持一定的机械强度。 合成聚合物类高吸水性树脂目前主要有聚丙合成聚合物类高吸水性树脂目前主要有聚丙烯酸盐和聚乙烯醇系两大类。其合成路线主要有烯酸盐和聚乙烯醇系两大类。其合成路线主

4、要有两条途径：一是由亲水性单体或水溶性单体与交两条途径：一是由亲水性单体或水溶性单体与交联剂共聚，必要时加入含有长碳链的憎水性单体联剂共聚，必要时加入含有长碳链的憎水性单体以提高其机械强度。调整单体的比例和交联剂的以提高其机械强度。调整单体的比例和交联剂的用量以获得不同吸水率的产品。这类单体通常经用量以获得不同吸水率的产品。这类单体通常经自由基聚合制备。第二种合成途径是将已合成的自由基聚合制备。第二种合成途径是将已合成的水溶性高分子进行化学交联使之转变为交联结构，水溶性高分子进行化学交联使之转变为交联结构，不溶于水而仅溶胀。不溶于水而仅溶胀。三、实验仪器及试剂三、实验仪器及试剂 丙烯酸（丙烯酸

5、（AA） 13mL 25%KOH溶液溶液 32mL 过硫酸钾过硫酸钾 0.2gN,N-亚甲基双丙烯酰胺亚甲基双丙烯酰胺 0.05g蒸馏水蒸馏水 75mL装有搅拌器、冷凝管、温度计的三颈瓶装有搅拌器、冷凝管、温度计的三颈瓶 1套套四、实验步骤四、实验步骤 1. 将将75mL蒸馏水、蒸馏水、13mL丙烯酸加入三口瓶中，室丙烯酸加入三口瓶中，室温下搅拌均匀。温下搅拌均匀。 2. 在室温下缓慢滴加在室温下缓慢滴加32mL KOH溶液（约半小时滴溶液（约半小时滴完）。完）。 3. 往三口瓶中加入往三口瓶中加入0.05g N,N-亚甲基双丙烯酰胺，亚甲基双丙烯酰胺，0.2g过硫酸钾，搅拌使其溶解。过硫酸钾，搅拌使其溶解。 4. 加热搅拌，温度维持在加热搅拌，温度维持在75。体系变为果冻状时。体系变为果冻状时结束反应。结束反应。 5. 将产品倒入烧杯中，在烘箱中于将产品倒入烧杯中，在烘箱中于50烘干。烘干。五、思考题五、思考题 1. 影响高吸水性树脂吸水率的因素有哪些？它们影响高吸水性树脂吸水率的