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高吸水树脂(super absorbent resin,简写SAR)是具有极强吸液性能和保水能力的功能高分子材料,自60年代以来已广泛应用于各个领域,SAR的研究工作发展迅速。相对而言聚丙烯酸(PAA)吸水树脂具有制备方法多、生产成本低、生产效率高、产品吸水性好等优点而得到极大关注。为进一步提高PAA系SAR的吸水率、保水性和耐盐性,本文主要采用自由基溶液聚合法,以丙烯酸(AA)和丙烯酰胺(AM)为单体进行二元共聚,得最佳产品吸水率达1147g/g,吸0.9wt%NaCL溶液率为145g/g的SAR。其最佳生产工艺是由六因素五水平的正交实验研究得出,通过比较产物的吸液率,经极差分析可得出这些影响因素对树脂吸液率的影响程度,影响最大的是AA和AM的投料比。为了测得性能最佳产物的共聚物组成及聚合过程中控制共聚物的组成,采用紫外分光光度法(UV)和气相色谱法(GC)测定共聚物的单体残余量,由积分法测得制备PAA/AMSAR反应在60℃时AA和AM竞聚率分别为0.365,0.751。结合各单体的转化率进一步求解得吸水率最佳的产物中,共聚物平均组成F1=0.625。共聚物平均组成可通过控制单体投料比为mAA:mAM=1.8,单体转化率为80～90%。通过正交实验及共聚物组成的研究得出PAA/AM SAR的最佳制备工艺为maa: mH2O=25%, mAA:mAM=1.8, mI:mAA=0.3%, mNMBA:mAA=0.03%,中和度75%,反应温度为60℃。为进一步研究得：当AA用量小于AM时可得到可溶性聚合物凝胶,经正交实验分析得出水溶性高分子量PAA/AM的最佳制备条件为：m(AM):m(H2O)=30%, m(AM):m(AA)=3, m(I):m(AM)=0.3%, m(CO(NH2)2): m(AM)=0.3%, T=20℃,分子量高达5120万。通过积分法测得该共聚反应中AA、AM的竞聚率分别为0.278,0.684。为改善SAR的吸液率和保水性等性能,比较研究了木质纤维素(CELL)、聚乙烯醇(PVA)、高粘土(KC)改性PAA/AM SAR所得产物的性能。通过FTIR、SEM、13CNHR、UV等手段对产物进行表征。通过比较产物的吸液率、保水性及相关表征得出PVA显著提高SAR的吸水性,吸水率高达1617g/g,吸水速率高达8940g/min, KC则显著改善了SAR的耐盐性,吸0.9wt%NaCl高达189g/g。CELL改性的SAR不仅具有可生物降解性、环保等优良性能,加之较强的保水性能,因而适用于农业生产。