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高吸水性树脂(Superabsorbent polymer,简称SAP)是一种能吸收大量液态水或含水液体的新型功能性高分子材料。目前工业化连续制备超强吸水剂的技术已经比较成熟、产量可观,但许多方法在制备颗粒状超强吸水剂产品时都需要附加粉碎步骤,经粉碎的产品虽粒径分布可以控制,但不能保证粒形规则。本实验室王勖等研制成功了一种一步连续化制备超强吸水剂颗粒的方法,避免了粉碎过程对超强吸水剂颗粒的粒形和性能等方面带来的不利影响,具有制备任意给定形状的超强吸水剂产品的潜力。然而由于此方法制备过程主要在反应釜中进行,而反应液从反应釜转移到挤出造粒装置时反应仍在进行,所以大量反应液转移造成的时间差会导致产品性能的差异。本文试图对上述王勖制备方法进行改进,研究了以管式反应器连续制备颗粒状超强吸水剂的方法。同时,对产品进行了必要的表征。对其在农林领域的应用性能也做了研究。通过上述研究,得到以下结论:(1)为了实现使所有产品的反应时间等因素相同,产品性能均一,采用管式反应器代替原实验中所采用的反应釜,将原料溶液混合和反应都在管道中进行,即实现以管式反应器连续制备颗粒状超强吸水剂。具体过程是将各反应物溶液采用比例泵泵入管式反应器,反应一定时间后经压力喷射装置喷射形成液滴,液滴在被加热的连续相中进一步完成反应和干燥,实现连续造粒制备颗粒状超强吸水剂。交联剂与KGM质量比为0.29,引发剂与KGM质量比为0.45,管道内径为4 mm,管道长度为36 m,流动反应时间为25 min,管道加热温度为78℃,喷射压力为0.7MPa,连续相聚乙二醇600,温度为80℃时得到了吸纯水倍率为411 g/g且平均粒径为1.65 mm的颗粒状产品。(2)为了在保证产品吸水性能的前提下,解决在相对较少的连续相中干燥较多的样品时所出现的一些颗粒粘连在—起的问题,对更换不同种类的有机溶剂作为连续相和在连续相聚乙二醇600中加入其他物质这两种方法进行了考察。最终,以司班60和聚7二醇600以1/50混合而成的混合液解决了该问题。(3)红外图谱显示,N,N—亚甲基双丙烯酰胺以酰胺键发生交联反应,尖锐羧基吸收峰表明丙烯酸钠已结合魔芋葡甘聚糖上。SEM结果显示,管式反应器和反应釜反应器都能生产出粒形较为规则的颗粒状产品。DSC结果验证了,魔芋葡甘聚糖已和丙烯酸钠发生接枝共聚反应。TG分析表明,KSAP吸水凝胶体系中水分占质量的绝大部分,这其中70%为自由水,其余30%水分为结合水。(4)测定KSAP在不同pH、无机盐、盐浓度、肥料中的吸水倍率。结果表明:KSAP不适合应用于强酸碱和具有离子溶度较高的无机盐类的环境中,而在其他环境中具有良好的性能,同时KSAP具有较好的可重复使用性能。通过保水实验证明:KSAP在几种不同环境温度下都具有良好的保水性能。