文档介绍：广东工业大学
博士学位论文
丙烯酸基可生物降解高吸水性树脂的结构设计与性能研究
姓名:崔亦华
申请学位级别:博士
专业:功能高分子材料
指导教师:崔英德
20080501
摘要己有不少研究机构做了这方面的工作。目前市场上使用的高吸水性树脂几乎都是比。:洲.℃的温度下反应,再经减压蒸馏后得到收率分别采用静置溶液聚合法和反相悬浮聚合法,将与锌;方涣9簿郏高吸水性树脂魑R恢止δ苄愿叻肿硬牧希捎谄涮赜械母呶和保水性,己经在各个领域得到日益广泛的应用。国内外对高吸水性树脂的研究主要集中在合成方法和反应机理等方面,但考虑到环境保护和经济可持续发展,对使用高吸水性树脂造成的环境影响和其生物降解性的研究也逐渐被提上日程,聚丙烯酸蛐次狝类,但其生物分解性差,易造成地下水及土壤环境污染,可生物降解高吸水性树脂的制备引起了学术界极大的关注。本文通过分子设计,首先合成了一种乙烯基含氧杂环化合物谎羌谆籰,二氧杂坏庚烷蛐次狹缓笠哉庵忠蚁┗踉踊坊衔颩捅┧嵛5体,通过开环共聚与交联反应,合成了主链上含有猳醚键的可生物降解高吸水性树脂,并通过互穿网络结构的设计,改善了高吸水性树脂的机械强度和耐盐性。采用、‘、等分析测试方法表征了八杓合成的新型高吸水性树脂的分子结构,研究了高吸水性树脂的溶胀性能和生物降解性能。具体研究内容及结果如下:以氯乙醛缩二甲醇和一丁二醇为原料,型大孔离子交换树脂作为固体酸性催化剂,通过缩合反应制得中间产物宦妊羌谆籰,欢趸犯卜,一倬崖确从χ频肕,考察并优化了合成工艺条件,其中:制备的最优工艺条件为:原料配比Γ簄啪为.,型离子交换树脂酸性催化剂的质量含量为ィ从ξ露任℃,当甲醇的收集量达到理论计算量时,反应结束。产物经减压蒸馏后得—珻籑的收率为%以上。优化的暮铣商跫#涸吓浔萵荣:。。一㈣.:,醇溶液摩尔为%的产物。制备主链上含有一鸭腜樱疢缮锝到飧呶允髦6粤街志酆瞎ひ进行了优化,结果如下:静态溶液聚合法以过硫酸钾为引发剂,琋一亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,摘璎
反相悬浮聚合法采用偶氮二异丁氰为引发剂,琋’一亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,环己烷为溶剂,为分散齐,四丁基溴化铵为相催化齐,优化的工艺质量含量为%,从中和度为%,分散剂质量含量为%、相转移催化剂质为了提高/高吸水性树脂的机械强度和耐盐性,采用反相悬浮聚合量含量为ナ保纬傻腟透呶允髦登慷仁手校脱涡阅茏詈茫速率也最快。文中还研究了蚉对高吸水性树脂的溶胀温度效应的影响。采用琼脂板培养法和二氧化碳生成量ㄑ芯苛薓单体对高吸水性树脂的生物降解性的影响。结果表明:由于引入了ヌ澹⑸锟莶莞司秃瞌霉均能在高吸水性树脂上生长,证明所设计、合成的/高吸水性树脂主链上含有猳醚键,是可生物降解聚合物。而且/型高吸水性树脂的生物降解速率可以由其主链结构设计决定:,则降解关键诃:患谆籰,欢踉踊犯椋槐┧幔桓呶允髦荷锝到猓垡叶四丁基溴化氨为相催化剂。柿亢课%,引发齐恢柿亢课.%,交联剂质量含量为%,相催化剂质量含量为ィ珹泻投任ィヌ迮ǘ任ィ反应温度为℃和反应时间为。在此条件下制备的高吸水性树脂吸水率和吸盐水率可分另达//条件为:柿亢课,油水质量比为:⒓<量含量为ィ诜从ξ露任嫣跫路从诖颂跫轮票傅母呶允髦吸水率和吸盐水率可分别达//法制备了—从/半互穿网络结构高吸水性树脂。研究了聚乙二醇肿恿亢椭柿亢慷訮/吸液性能的影响。欠抢胱又链型聚合物,通过隤疢涞那饧拖嗷ゲ谱饔茫苊飨蕴岣吒呶水性树脂的机械强度和耐盐性,而且当闹柿亢课%时,型高吸水性树脂吸液性能最好,其中吸水率为/鑫嗡视/岣叩/研究了ヌ搴突ゴ┨錚对高吸水性树脂溶胀性能的影响。由于支链结构,而且;泛蟠恤驶岣吡烁呶允髦奈郝屎臀俾剩同时也降低了高吸水性树脂的脱水速率下降,即提高了保水性。当闹速率越慢,而且反相悬浮聚合法所合成的高吸水性树脂的降解性能优于静态溶液聚合法。广东丁业人学Рゝ宦傥
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霞霉罕批性声明秉承学校严谨的学风与优良的科学道德,本人声明所呈交的论文是我个人在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,不包含本人或其他用途使用过的成果。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明,并表示了谢意。本学位论文成果是本人在广东工业大学读书期日诘际Φ闹傅枷氯〉玫模文成果归广东工业大学所有。申请学