摘要：

高吸水性树脂是一类具有吸水保水能力的高分子聚合物,能够吸收自身重量百倍甚至千倍的水分.纤维素类物质(CMC)作为天然大分子,来源丰富,且价廉易得.腐植酸类(SH)天然大分子可以提高土壤肥力,刺激植物生长.目前市面上常见的高吸水性树脂虽有不错的吸水能力,但重复吸释水能力弱,生产成本高,不利于大面积推广使用.将天然大分子引入高吸水性树脂的制备,研究和开发吸水性能优良,重复吸释水能力强,适于干旱条件下使用的新型廉价高吸水性树脂意义重大.本研究在前期溶液聚合法制备纤维素基高吸水性树脂的基础上,引入腐植酸类天然大分子,制备腐植酸钠基高吸水性树脂和纤维素-腐植酸钠双骨架高吸水性树脂.实验结果表明,当引发剂用量为2.0%,腐植酸钠与单体配比为1:5时,成功制备出具有轻度交联的三维网络结构和良好热稳定性的腐植酸钠基高吸水性树脂,且该产物在蒸馏水,自来水和5wt%尿素溶液中的综合吸液性能最优,其在蒸馏水中的溶胀行为符合准一级动力学模型,腐植酸钠基高吸水性树脂含量为1%时,砂土的保水效果最优达47.52%,而含量为0.5%时,植物的生长效果最佳,且该产物具有一定的生物降解性.但与纤维素基高吸水性树脂相北,其吸水保水性能较差.纤维素-腐植酸钠双骨架高吸水性树脂的实验结果表明,CMC与SH质量比为1:3时产物的吸液性能较优可达401.93g/g,两种天然大分子表现出协同作用,而当其质量比为1:5时,产物的吸液性能较差,两种天然大分子表现出竞争行为.纤维素-腐植酸钠双骨架高吸水性树脂的实际应用效果优于腐植酸钠基高吸水性树脂.为了减少能量耗散,提高生产效率,采用微波辐射法制备纤维素基高吸水性树脂和纤维素-腐植酸钠双骨架高吸水性树脂.结果表明,纤维素基高吸水性树脂的最优反应条件为:微波反应功率350w,反应时间3mmin:纤维素-腐植酸钠双骨架高吸水性树脂的最优反应条件为:微波反应功率560w,反应时间5min.微波辐射法制备得到的纤维素基高吸水性树脂的各项性能优于传统溶液聚合法所得产物.优化后得到的纤维素基高吸水性树脂的吸水率,保水率和重复利用率较好.纤维素-腐植酸钠双骨架高吸水性树脂与纤维素基高吸水性树脂的微观结构存在差异,导致其最佳吸水率(665.3g/g)高于纤维素基高吸水性树脂(629.5 1g/g),但其重复使用性能和保水率均劣于纤维素基高吸水性树脂.

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