高性能聚丙烯酸系超强吸水树脂分子设计
２４３
高性能聚丙烯酸系超强吸水树脂分子设计
Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ
Ｄｅｓｉｇｎｓ
ｏｎ
ＨｉｇｈＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆＡｃｒｙｌｉｃＳＡＰ
贾振宇，崔英德，黎新明，尹国强，廖列文
（仲恺农业技术学院绿色化工研究所，广州５１０２２５）
ＪＩＡＺｈｅｎ—ｙｕ，ＣＵＩＹｉｎｇ—ｄｅ，ＬＩＸｉｎ－ｍｉｎｇ，ＹＩＮＧｕｏ—ｑｉａｎｇ，
ＬＩＡＯＬｉｅ—ｗｅｎ（ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＧｒｅｅｎＣｈｅｍｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＺｈｏｎｇｋａｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ５１０２２５，Ｃｈｉｎａ）
摘要：为了改善超强吸水树脂（ＳＡＰ）的性能，运用分子设计方法，通过ＡＡ－ＡＭ—ＡＭＰＳ三元共聚合成了高性能的ＳＡＰ，经过优化条件，制备的ＳＡＰ吸水倍率可达１２５０倍，吸盐水倍率达２２５倍，且具有很好的防潮性和流动性。关键词：超强吸水树脂；三元共聚；分子设计；防潮中图分类号：ＴＱ３１６
文献标识码：Ａ
文章编号：１００１—４３８１（２００６）Ｓｕｐｐｌ－０２４３—０５
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＩｎｏｒｄｅｒｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｐｒｏｐｅｒｔｙｏｆＳＡＰ，ｈｉｇｈ—ｐｒｏｐｅｒｔｙＳＡＰｗａｓｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｄｂｙｔｈｒｅｅ—ｍｅｒｅ—ｂｅｒｃｏｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｍｏｌｅｃｕｌａｒｄｅｓｉｇｎ．Ａｆｔｅｒｔｈｅｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｔｅｃｈｎｉｃａｌｃｏｎｄｉｔｉｏｎ，ｔｈｅｗａｔｅｒ—ａｂｓｏｒｂｅｎｔｐｒｏｐｅｒｔｙｏｆｎｅｗ—ｏｂｔａｉｎｅｄＳＡＰｒｅａｃｈｅｄ１２５０ｔｉｍｅｓ，ａｎｄｔｈｅｓａｌｔｗａｔｅｒ—ａｂｓｏｒｂｅｎｔ
ｒｅａｃｈｅｄ２２５ｔｉｍｅｓ．Ｔｈｅｎｅｗ—ｏｂｔａｉｎｅｄＳＡＰａｌｓｏｈａｄ
ａ
ｇｏｏｄｃｏｍｍａｎｄｏｆｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｔｏｔｈｅｄａｍｐａｎｄｆｌｕ—
ｉｄ．
，
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＳＡＰ；ｔｈｒｅｅ－ｍｅｍｂｅｒｃｏｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ；ｍｏｌｅｃｕｌａｒｄｅｓｉｇｎ；ｄａｍｐ—ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ
超强吸水树脂（ＳＡＰ）是一种功能性高分子材料。证。
首次发现ＳＡＰ是在１９５０年，由含有羟基烷基的异丁烯酸盐和交联单体合成［１］，这类物质吸水溶胀倍率仅１
ＳＡＰ的合成设计
４０～５０倍，主要用于隐型眼镜。到１９７０年，吸水倍率达上百倍的吸水剂制备出来。它们是以丙烯腈接枝淀１．１单体选择
粉或纤维素，硝酸铈铵作引发剂，通过水解而得［２］。至ＳＡＰ是三维网络结构的聚电解质，其聚合反应为今，国内外围绕超强及水树脂新产品的研究开发及使自由基共聚。当选择两种或两种以上的单体时，聚合用做了大量的工作，已研究开发的超强吸水树脂有三物分子链可以是下列四种共聚物：无规共聚物、交替共大系列：淀粉系列、纤维系列、合成系列等［３］、。由于淀聚物、嵌段共聚物、接枝共聚物。合成高吸水性树脂的粉和纤维系产品生产工艺复杂，制约工业化生产，合成自由基聚合单体，首先应具有一般自由基聚合单体结系产品备受关注。目前大多ＳＡＰ是丙烯酸交联聚合构，此外还应使其聚合物链具有亲水基因。实验表明物。由于ＳＡＰ具有独特的吸水性能，已广泛应用于工可进行自由基聚合的烯类单体主要为带有取代基的乙业、农业、医疗卫生等多个领域［３］。但是在其应领域烯类单体。取代基的性质，数目及其位置将影响单体中，ＳＡＰ还存在着各种性能缺陷，有些产品吸水倍率自由基聚合行为。从取代基性质来说，只有取代基是高，其吸盐水倍率及凝胶强度低，吸水速率慢，同时还吸电子基因如一Ｃ１，一ＣＯＯＣＨ。，一ＣＮ，一ＣＯＯＭｅ，普遍存在防潮性能差。很多科技工作者都在致力于解
ＣＯＮＨ。或弱给电子团并能与烯链形成共轭体系的乙决这些问题。
烯基时，才能进行自由基聚合，而具有较强的给电子取ＳＡＰ的性能与其结构有着直接关系。高分子设
代基如，一ＯＲ则不能进行自由基聚合［４］。常见的合计理论指出，在了解构成材料分子的化学结构与物性
成ＳＡＰ单体如表１所示。之间相互关系的基础上，可根据要求合成出具有特定１．２引发剂的选择
化学结构的物质，使其具有所需的性能。以分子设计吸水树脂合成过程中，引发剂是非常重要的，对聚的方法对ＳＡＰ进行改性研究目前还报道较少，本工作合物的规整性和分子量影响很大。合成吸水树脂的自探讨了ＳＡＰ的高性能化分子设计，并以实例加以验
由基聚合反应，聚合温度在２５～１００℃，要求引发剂的
２４４
材料工程／２００６年增刊Ｉ
离解能为１２０～１５０ｋＪ／ｍｏｌ。表２为一些引发剂的分
表ｌ
Ｔａｂｌｅ１
解活化能‘引。
ＳＡＰ自由基聚合单体
ＭｏｎｏｍｅｒｓｆｏｒｓｙｎｔｈｅｓｉｓｏｆＳＡＰｂｙｒａｄｉｃａｌｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ
Ｃｕｍｅｎｅｈｙｄｒｏｐｅｒｏｘｉｄｅ
Ｈ２０２一Ｆｅ２＋
由表２可知，单组分过氧化物引发剂，活化能较高，分解温度高，需要高温下聚合。氧化剂与还原剂复配的氧化还原剂引发剂，其活化能大大降低，在较低温度下，能产生初级自由基，从而降低聚合反应温度。低温下聚合可以减少链移反应，提高聚合物的规整性和分子量。低温下进行聚合物反应，不仅有利于操作，而且减少能耗。
１．３吸水树脂（ＳＡＰ）结构形态与性能
１．３．１
Ｃａｓｔｅｌ等‘６３从电荷密度角度研究了ＳＡＰ的吸水
吸水倍反而下降。一般电荷密度达３５％左右为最佳。
ＳＡＰ结构与性能
ｑ耳ｃ鬻篙印军印慧。
ＣＩＨ，
，
高吸水树脂（ＳＡＰ）其结构为轻度交联的三维网络结构，它是由化学交联和树脂分子链间的相互缠绕物理交联构成，图１所示为交联聚丙烯酸的分子结构。
图１所示的高吸水树脂以甘油为交联剂，聚合物水凝胶体强度小，吸水倍率低，耐盐性差，吸水速度慢。图２所示的高吸水树脂以金属离子为交联剂，聚合物吸水凝胶体的热稳定性和耐盐性差，吸水速度也慢。图３所示的高吸水树脂以Ｎ—Ｎ一亚甲基双丙烯酰胺作交联剂，聚合物凝胶吸水速率及耐盐性都有所改善。超强吸水树脂性能，主要指最大的吸水倍数，最快的吸水速度。同时，应用过程中还要考虑其耐盐性、防潮性、安全性以及热稳定性。这些都是人们所追求的技术指标。ＳＡＰ的结构，溶剂性质是影响ＳＡＰ性能的主要因素。ＳＡＰ网络链亲水基团的亲水性越强，其吸水倍率越高。ＳＡＰ合成时，尽可能考虑引入强亲水的
．
２
ＣＩ，．ＨＩ
，２
ｃＨＯＨｃ『｛２
ｃＨＯＨ
甲２
ｆ。。Ｈ
ｃ｛。ｆ。。Ｎ。ｃ｛。
ｉ。。Ｈ
离子型吸水树脂吸水倍率高，而吸水速度比较慢，耐盐性差。一般吸水达到饱和需几个小时。而非离子型吸水树脂吸水速度比较快，耐盐性好，一般几秒至几
高性能聚丙烯酸系超强吸水树脂分子设计
图２以金属离子为交联剂的交联聚丙烯酸的分子结构
Ｆｉｇ．２
Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ
ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ
ｏｆｓｕｐｅｒａｂｓｏｒｂｅｎｔ
ｗｈｅｎ
ｉｏｎａｓ
ｃｒｏｓｓｌｉｎｋｅｒ
ｃ。。Ｈ
ｃ。。Ｎ８
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２２
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Ｃｌ
ＣｌＯＮＨ２
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图３
以Ｎ—Ｎ一亚甲基双丙烯酰胺为交联剂的交联聚丙烯酸的分子结构
Ｆｉｇ．３
Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ
ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ
ｏｆｓｕｐｅｒａｂｓｏｒｂｅｎｔ
ｗｈｅｎ
Ｂｉｓａｓ
ｃｒｏｓｓｌｉｎｋｅｒ
分钟即可达到饱和吸水量，而其吸水倍率低。聚丙烯酸属离子型吸水树脂，聚丙烯酰胺属非离子型吸水树脂。提高ＳＡＰ的吸水速度，应考虑使用或引入非离子型单体。Ａｍ或Ａｍｐｓ等与ＡＡ进行二元共聚或三元共聚，合成的吸水树脂可明显地改善ＳＡＰ的性能。
ＳＡＰ结构与性能的关系不是一一对立的，而是十分复杂的和多样性的。ＳＡＰ分子设计可行与否，关键是建立结构与性能的定量关系。Ｆｌｏｒｙ［７］在１９５３年运用了弹性理论提出了ＳＡＰ吸水性能的数学表达式。定量地指出了ＳＡＰ的吸水倍率与树脂的交联度，基团对水的亲和力，溶液的离子强度，树脂网链上电荷密度之
间的关系，为ＳＡＰ的合成分子设计提供了理论依据。
Ｑ５脂＝［（ｉ／ｖ。・Ｓ１７２）２＋（１／２一Ｘ１）／Ｖ１］／（Ｖ。／Ｖ。）
（１）
式中：Ｑ为ＳＡＰ的吸水倍率；Ｓ为溶剂的离子强度；Ｘ，为ＳＡＰ与溶剂相互作用的参数；Ｖ，为ＳＡＰ的比容；
（ｉ／２一Ｘ，）／Ｖ，为对水的亲合性；Ｖ。／Ｕ为ＳＡＰ的交
２４５
联密度；ｉ／Ｖ。为固定在树脂上的电荷浓度。
式中的第一项表示渗透压，第二项表示与水的亲合力。当ＳＡＰ吸水后形成凝胶，具有弹性，其弹性模量与交联密度成正比。弹性模量大小可表示凝胶强度大小‘引。
Ｅ—Ｒ丁Ｕ／砜
（２）
ＳＡＰ内部离子浓度较高。实际应用环境中的自来水、蒸馏水、血、尿、海水等与ＳＡＰ内部离子浓度相比都较低，两种不同的离子浓度为了达到平衡，会产生稀释力（渗透压）。亲合力与透渗压相比，对吸水性能影响较小。实际实验知，ＳＡＰ吸盐倍率是吸蒸馏水的
十分之一。因此ＳＡＰ的吸水能力可表示为［８］：吸水能力一［（渗透压）２＋亲合力］／橡胶弹性力
（３）
ＳＡＰ吸水过程是一个复杂过程，吸水前为固态网束。吸水后，亲水基电离出离子，产生网内外离子浓度
差，从而造成网络结构内外产生渗透压，水因渗透压作用向ＳＡＰ网络结构内部渗透。这就是单体亲水基团亲水越强，ＳＡＰ吸水倍率越高的因素。
图４、图５以及图６为不同形貌的ＳＡＰ内部网络结构及吸水过程。ｓＡＰ吸水前为固体网络，当与液体溶剂接触，ＳＡＰ开始水合电离，树脂网络内部离子密度大，产生渗透压，这时水分子开始渗入内部。吸水过程中溶胀的同时，也要克服橡胶弹力，渗透压与橡胶弹力相等时，树脂吸水溶胀达到平衡。
图４粉末状ＳＡＰ吸水溶胀过程
Ｆｉｇ．４
Ｓｗｅｌｌｉｎｇ
ｐｒｏｃｅｓｓ
ｏｆｓｕｐｅｒａｂｓｏｒｂｅｎｔｗｉｔｈｐｏｗｄｅｒｓｈａｐｅ
图５球状ＳＡＰ吸水溶胀过程
Ｆｉｇ．５
Ｓｗｅｌｌｉｎｇ
ｐｒｏｃｅｓｓ
ｏｆｓｕｐｅｒａｂｓｏｒｂｅｎｔｗｉｔｈｓｐｈｅｒｉｃｉｔｙｓｈａｐｅ
２４６
图６不规则ＳＡＰ吸水溶胀过程
Ｆｉｇ．６
Ｓｗｅｌｌｉｎｇ
ｐｒｏｃｅｓｓ
ｏｆｓｕｐｅｒａｂｓｏｒｂｅｎｔｗｉｔｈｉｒｒｅｇｕｌａｒｓｈａｐｅ
ｉ．￣３．２
ＳＡＰ颗粒形状与性能
通过单体选择、引发剂选择及控制交联度进行分子设计是改善ＳＡＰ性能的有效途径。尽管不可能设
计出十全十美的ＳＡＰ，但可以使特定用途的产品最佳
化。现在积极研究的一个领域是ＳＡＰ粒子形态设计。
ＳＡＰ的颗粒形状是由合成技术决定的。目前ＳＡＰ的合成主要有两种工艺方式：溶液聚合和反相悬浮聚合。溶液聚合也叫盘式聚合，将聚合物单体，交联剂，引发剂一同加入水中，形成一定水溶液，于特定的盘式反应器中，然后加热引发聚合。聚合后的物料通过切片、干燥、粉碎得ＳＡＰ。溶液聚合制备ＳＡＰ，操作
简单方便，但后处理工序复杂。溶液聚合制备的ＳＡＰ
粉体为不规则状，颗粒分布不均匀。产品吸水倍率低，防潮性和流动性差。反相悬浮聚合是以油相为分散介质，单体作为水相，依靠悬浮稳定剂的作用分散在油相中，形成油包水的悬浮液。采用水溶性引发剂在水相中进行聚合反应的合成方法。反相悬浮聚合的产品为球型，吸水速度快，吸水能力高，粒径分布均匀，防潮性，流动性好，后处理简单，只需干燥即可获得产品。图７、图８为两种不同方法制备的ＳＡＰ外观形状。
图７反相悬浮聚合的产品
Ｆｉｇ．７Ａｐｐｅａｒａｎｃｅｏｆｓｕｐｅｒａｂｓｏｒｂｅｎｔｓ
ｍａｄｅｂｙ
ｉｎｖｅｒｓｅ
ｓｕｓｐｅｎｄｅｄｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ
２结果与讨论
材料工程／２００６年增刊１
图８溶液聚合的产品
Ｆｉｇ．８
Ａｐｐｅａｒａｎｃｅｏｆｓｕｐｅｒａｂｓｏｒｂｅｒｒｔｓ
ｍａｄｅｂｙｓｏｌｕｔｉｏｎｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ
ＡＡ—ＡＭ—ＡＭＰＳ三元单体共聚引入一ＣＯＮＨ２和一ＳＯ。Ｈ基团，以改善ＳＡＰ的吸水速率及吸水倍率等性
能。合成方法采用反相悬浮聚合，并经过条件优化制备出ＳＡＰ。通过性能测试与其他类型产品进行比较，性能较为优越，达到了分子设计的目的。
如图９、图１０所示，悬浮聚合的ＳＡＰ比溶液聚合的ＳＡＰ吸水速度快，吸水曲线为“Ｓ”型，说明前期吸水性慢，具有防潮性能。悬浮聚合物比溶液聚合物吸水倍率高，耐盐性好。图１１、图１２为悬浮聚合和溶液聚合制备的ＳＡＰ高倍显微照片。
从表３可以看出，通过分子设计引入一ＣＯＮＨｚ和一ＳＯ。Ｈ基团的三元聚合物，其性能明显优于其他类型产品。
图９
ＳＡＰ的吸水曲线图（悬浮聚合）
Ｆｉｇ．９
Ａｂｓｏｒｂｅｎｔｇｒａｐｈ（ＳＡＰｏｆ
ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ
ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ）
Ｔｉｍｅ／ｍｉｎ
图１０
ＳＡＰ的吸水曲线图（溶液聚合）
Ｆｉｇ．１０
Ａｂｓｏｒｂｅｎｔｇｒａｐｈ（ＳＡＰｏｆｓｏｌｕｔｉｏｎｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ）
高性能聚丙烯酸系超强吸水树脂分子设计２４７
图１１反相悬浮聚合的ＳＡＰ图
Ｆｉｇ．１１
图１２溶液聚合的ＳＡＰ图
Ｆｉｇ．１２
Ａｐｐｅａｒａｎｃｅｏｆｓｕｐｅｒａｂｓｏｒｂｅｎｔ８
Ａｐｐｅａｒａｎｃｅｏｆｓｕｐｅｒａｂｓｏｒｂｅｎｔｓｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｄ
ｂｙ
ｉｎｖｅｒｓｅ
ｓｕｓｐｅｎｄｅｄｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ
ｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｄｂｙｓｏｌｕｔｉｏｎｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ
衰３不同结构及形态的ＳＡＰ性能比较
Ｔａｂｌｅ３
Ｓｅｒｉａｌ＇ｎｕｍｂｅｒ
Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆ
ｓｕｐｅｒａｂｓｏｒｂｅｎｔｓｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔ
Ａｂｓｏｒｂｅｎｃｙｆｏｒｐｈｙｓｉ。ｌ。ｇｉｃａｌ
ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ
ａｎｄｃｏｍｐｏｎｅｎｔ
Ｍｏｎｏｍｅｒｓｆｏｒ
ｃ。ｐ。ｌｙｍｅ“ｚａｔｉｏｎＡｃｒｙｌｉｃ
ａｃｉｄａｎｄ
Ａｂｓｏｒｂｅｎｃｙｆｏｒｄｉｓｔｉｌｌｅｄ
Ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ
Ａｐｐｅａｒａｎｃｅ
ｍｅｔｈｏｄ
ｗａｔｅｒ，ｇ／ｇｓａｌｉｎｅ，ｇ／ｇ
ｌ
１．
，．４２７
４１
Ｉｒｒｅｇｕｌａｒｐｏｗｄｅｒ
Ｓｏｌｕｔｉｏｎｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ
２
Ａｃｒｙｌｉｃ
ａｃｉｄａｎｄ
Ｉｎｖｅｒｓｅ
ａｃｒｙｌａｔｅ
５６０４７
ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ
Ｓｐｈｅｒｉｃｉｔｙ
ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ
３
Ｓｏｄｉｕｍａｃｒｙｌａｔｅ
３６０
９８
ａｎｄａｃｒｙｌａｍｉｄｅ
Ｉｒｒｅｇｕｌａｒｐｏｗｄｅｒ
Ｓｏｌｕｔｉｏｎｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ
４
Ａｃｒｙｌａｔｅａｎｄａｃｒｙｌａｍｉｄｅ
Ｉｎｖｅｒｓｅ
５１８
１１０
ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ
Ｓｐｈｅｒｉｃｉｔｙ
ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ
５
ＰＶＡａｎｄａｃｒｙｌａｔｅ
６６０
Ｉｒｒｅｇｕｌａｒｐｏｗｄｅｒ
Ｓｏｌｕｔｉｏｎｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ
６ＰＶＡａｎｄ
Ｉｎｖｅｒｓｅ
ａｃｒｙｌａｔｅ
８２０８６
ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ
Ｓｐｈｅｒｉｃｉｔｙ
ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ
７
Ｍｏｄｉｆｉｅｄｈｙｄｒｏｘｙｐｒｏ—
９６
８０
ｐｙｌｃｅｌｌｕｌｏｓｅ
Ｉｒｒｅｇｕｌａｒｐｏｗｄｅｒ
Ｓｏｌｕｔｉｏｎｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ
８
Ｈｙｄｒｏｘｙｌｓｔａｒｃｈ
２８０３０
Ｉｒｒｅｇｕｌａｒｐｏｗｄｅｒ
Ｓｏｌｕｔｉｏｎｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ
９
ＰＶＡｍｏｄｉｆｉｅｄＰＶＡ１６０４３
Ｉｒｒｅｇｕｌａｒｐｏｗｄｅｒ
Ｓｏｌｕｔｉｏｎｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ
Ｉｎｖｅｒｓｅ
ｉ０
Ａｃｒｙｌｉｃａｃｉｄａｎｄａｍｐｓ
１０７０
２２０
ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ
Ｓｐｈｅｒｉｃｉｔｙ
ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ
１ｌ
Ａｃｒｙｌｉ。ａｃｉｄ’
１２５０
２２５
ＩｎＶｅｒｓｅ
ｓｐｈｅｒｉｃｉｔｙ—ｒ‘．……。
ｓｕｓｐｅｎｓｉ。“
ａｃｒｙｌａｍｉｄｅａｎｄａｍｐｓ
Ｄｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ
３
结论
（１）ＳＡＰ通过高性能化分子设计及优化等手段，
率和速率明显提高。优化条件下，吸水倍率为１２５０
倍，吸盐水倍率为２２５倍，吸水速度在６ｍｉｎ内可达饱和，达到了分子设计的目的。
（２）悬浮聚合法比溶液聚合法制备的ＳＡＰ有突出
（下转第２５１页）
采用ＡＡ＿Ａｍ－Ａｍｐｓ三元共聚，引入耐盐性好，吸水速率快的－－ＣＯＮＨ。和一ＳＯ。Ｈ基团，使ＳＡＰ的吸水倍
仿生壳聚糖棒材表面的生物矿化
２５１
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ｔｉｔｌｅｓ
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ｈｙｄｒｏｘｙａｐａ—
ａ
图５
Ｆｉｇ．５
ＣＳ／ＨＡ棒材及纯ＣＳ棒材吸水率
Ｔｈｅ
ｗａｔｅｒ
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ｖｉｔｒｏｓｔｕｄｙ
ａ
ｏｎ
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ａｓ
ａ
ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｓｃａｆｆｏｌｄｏｆ
４Ｄ－ｌａｃｔｉｄｅ（ＳＲ—ＰＬＡ９６）ｒｏｄｓ：ａｓｔｕｄｙｉｎｖｉｔｒｏａｎｄｉｎＪｏｕｒｎａｌｏｆ（Ｉ）：Ｉ一８．
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ｎｏｖｅｌｃｈｉｔｏｓａｎ
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ＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅ－Ｍａｔｅｒｉａｌｓ
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ｔｏｓａｎ
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ａｒａｔｉｏｎａｔｉｔｅ
ａｎｄｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎｏｆｂｉｏｄｅｇｒａｄａｂｌｅ
ｖｉａｉｎｓｉｔｕ
ｃｈｉｔｏｓａｎ／ｈｙｄｒｏｘｙａｐ—
ｈｙｄｒｏｇｅｌｓｂｙ
ａｎ
ａｌｔｅｒｎａｔｅｓｏａｋｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓ［Ｊ］．Ｐｏｌｙｍｅｒ
ｎａｎｏｃｏｍｐｏｓｉｔｅｒｏｄｓ
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基金项目：国家自然科学基金薰点资助项目（５０３３３０２０）Ｉ国家重点基础研究发展计划（９７３）（２００５ＣＢ６２３９０２）
作者简介：陈亮（１９８３一），男，硕士研究生，研究方向：生物医用高分子材料，联系地址；杭州浙江大学高分子复合材料研究所（３１００２７）。
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Ｐ
Ｇ，ｅｔ
米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米÷Ｉ÷米米采米米米米米采来桨米
（上接第２４７页）
的优点，可改善ＳＡＰ的性能，提高ＳＡＰ的吸水和吸盐水倍率，具有明显的防潮性。
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作者简介：贾振宇（１９６６－－），男，博士，高级工程师，主要研究方向为化学工艺，联系地址：广州仲恺农业技术学院绿色化工研究所（５１０２２５）。
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高性能聚丙烯酸系超强吸水树脂分子设计
作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：被引用次数：
贾振宇， 崔英德， 黎新明， 尹国强， 廖列文， JIA Zhen-yu， CUI Ying-de， LI Xin-ming ， YIN Guo-qiang， LIAO Lie-wen
仲恺农业技术学院,绿色化工研究所,广州,510225材料工程
JOURNAL OF MATERIALS ENGINEERING2006(z1)1次
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本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_clgc2006z1065.aspx
高性能聚丙烯酸系超强吸水树脂分子设计
２４３
高性能聚丙烯酸系超强吸水树脂分子设计
Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ
Ｄｅｓｉｇｎｓ
ｏｎ
ＨｉｇｈＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆＡｃｒｙｌｉｃＳＡＰ
贾振宇，崔英德，黎新明，尹国强，廖列文
（仲恺农业技术学院绿色化工研究所，广州５１０２２５）
ＪＩＡＺｈｅｎ—ｙｕ，ＣＵＩＹｉｎｇ—ｄｅ，ＬＩＸｉｎ－ｍｉｎｇ，ＹＩＮＧｕｏ—ｑｉａｎｇ，
ＬＩＡＯＬｉｅ—ｗｅｎ（ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＧｒｅｅｎＣｈｅｍｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＺｈｏｎｇｋａｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ５１０２２５，Ｃｈｉｎａ）
摘要：为了改善超强吸水树脂（ＳＡＰ）的性能，运用分子设计方法，通过ＡＡ－ＡＭ—ＡＭＰＳ三元共聚合成了高性能的ＳＡＰ，经过优化条件，制备的ＳＡＰ吸水倍率可达１２５０倍，吸盐水倍率达２２５倍，且具有很好的防潮性和流动性。关键词：超强吸水树脂；三元共聚；分子设计；防潮中图分类号：ＴＱ３１６
文献标识码：Ａ
文章编号：１００１—４３８１（２００６）Ｓｕｐｐｌ－０２４３—０５
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＩｎｏｒｄｅｒｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｐｒｏｐｅｒｔｙｏｆＳＡＰ，ｈｉｇｈ—ｐｒｏｐｅｒｔｙＳＡＰｗａｓｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｄｂｙｔｈｒｅｅ—ｍｅｒｅ—ｂｅｒｃｏｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｍｏｌｅｃｕｌａｒｄｅｓｉｇｎ．Ａｆｔｅｒｔｈｅｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｔｅｃｈｎｉｃａｌｃｏｎｄｉｔｉｏｎ，ｔｈｅｗａｔｅｒ—ａｂｓｏｒｂｅｎｔｐｒｏｐｅｒｔｙｏｆｎｅｗ—ｏｂｔａｉｎｅｄＳＡＰｒｅａｃｈｅｄ１２５０ｔｉｍｅｓ，ａｎｄｔｈｅｓａｌｔｗａｔｅｒ—ａｂｓｏｒｂｅｎｔ
ｒｅａｃｈｅｄ２２５ｔｉｍｅｓ．Ｔｈｅｎｅｗ—ｏｂｔａｉｎｅｄＳＡＰａｌｓｏｈａｄ
ａ
ｇｏｏｄｃｏｍｍａｎｄｏｆｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｔｏｔｈｅｄａｍｐａｎｄｆｌｕ—
ｉｄ．
，
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＳＡＰ；ｔｈｒｅｅ－ｍｅｍｂｅｒｃｏｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ；ｍｏｌｅｃｕｌａｒｄｅｓｉｇｎ；ｄａｍｐ—ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ
超强吸水树脂（ＳＡＰ）是一种功能性高分子材料。证。
首次发现ＳＡＰ是在１９５０年，由含有羟基烷基的异丁烯酸盐和交联单体合成［１］，这类物质吸水溶胀倍率仅１
ＳＡＰ的合成设计
４０～５０倍，主要用于隐型眼镜。到１９７０年，吸水倍率达上百倍的吸水剂制备出来。它们是以丙烯腈接枝淀１．１单体选择
粉或纤维素，硝酸铈铵作引发剂，通过水解而得［２］。至ＳＡＰ是三维网络结构的聚电解质，其聚合反应为今，国内外围绕超强及水树脂新产品的研究开发及使自由基共聚。当选择两种或两种以上的单体时，聚合用做了大量的工作，已研究开发的超强吸水树脂有三物分子链可以是下列四种共聚物：无规共聚物、交替共大系列：淀粉系列、纤维系列、合成系列等［３］、。由于淀聚物、嵌段共聚物、接枝共聚物。合成高吸水性树脂的粉和纤维系产品生产工艺复杂，制约工业化生产，合成自由基聚合单体，首先应具有一般自由基聚合单体结系产品备受关注。目前大多ＳＡＰ是丙烯酸交联聚合构，此外还应使其聚合物链具有亲水基因。实验表明物。由于ＳＡＰ具有独特的吸水性能，已广泛应用于工可进行自由基聚合的烯类单体主要为带有取代基的乙业、农业、医疗卫生等多个领域［３］。但是在其应领域烯类单体。取代基的性质，数目及其位置将影响单体中，ＳＡＰ还存在着各种性能缺陷，有些产品吸水倍率自由基聚合行为。从取代基性质来说，只有取代基是高，其吸盐水倍率及凝胶强度低，吸水速率慢，同时还吸电子基因如一Ｃ１，一ＣＯＯＣＨ。，一ＣＮ，一ＣＯＯＭｅ，普遍存在防潮性能差。很多科技工作者都在致力于解
ＣＯＮＨ。或弱给电子团并能与烯链形成共轭体系的乙决这些问题。
烯基时，才能进行自由基聚合，而具有较强的给电子取ＳＡＰ的性能与其结构有着直接关系。高分子设
代基如，一ＯＲ则不能进行自由基聚合［４］。常见的合计理论指出，在了解构成材料分子的化学结构与物性
成ＳＡＰ单体如表１所示。之间相互关系的基础上，可根据要求合成出具有特定１．２引发剂的选择
化学结构的物质，使其具有所需的性能。以分子设计吸水树脂合成过程中，引发剂是非常重要的，对聚的方法对ＳＡＰ进行改性研究目前还报道较少，本工作合物的规整性和分子量影响很大。合成吸水树脂的自探讨了ＳＡＰ的高性能化分子设计，并以实例加以验
由基聚合反应，聚合温度在２５～１００℃，要求引发剂的
２４４
材料工程／２００６年增刊Ｉ
离解能为１２０～１５０ｋＪ／ｍｏｌ。表２为一些引发剂的分
表ｌ
Ｔａｂｌｅ１
解活化能‘引。
ＳＡＰ自由基聚合单体
ＭｏｎｏｍｅｒｓｆｏｒｓｙｎｔｈｅｓｉｓｏｆＳＡＰｂｙｒａｄｉｃａｌｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ
Ｃｕｍｅｎｅｈｙｄｒｏｐｅｒｏｘｉｄｅ
Ｈ２０２一Ｆｅ２＋
由表２可知，单组分过氧化物引发剂，活化能较高，分解温度高，需要高温下聚合。氧化剂与还原剂复配的氧化还原剂引发剂，其活化能大大降低，在较低温度下，能产生初级自由基，从而降低聚合反应温度。低温下聚合可以减少链移反应，提高聚合物的规整性和分子量。低温下进行聚合物反应，不仅有利于操作，而且减少能耗。
１．３吸水树脂（ＳＡＰ）结构形态与性能
１．３．１
Ｃａｓｔｅｌ等‘６３从电荷密度角度研究了ＳＡＰ的吸水
吸水倍反而下降。一般电荷密度达３５％左右为最佳。
ＳＡＰ结构与性能
ｑ耳ｃ鬻篙印军印慧。
ＣＩＨ，
，
高吸水树脂（ＳＡＰ）其结构为轻度交联的三维网络结构，它是由化学交联和树脂分子链间的相互缠绕物理交联构成，图１所示为交联聚丙烯酸的分子结构。
图１所示的高吸水树脂以甘油为交联剂，聚合物水凝胶体强度小，吸水倍率低，耐盐性差，吸水速度慢。图２所示的高吸水树脂以金属离子为交联剂，聚合物吸水凝胶体的热稳定性和耐盐性差，吸水速度也慢。图３所示的高吸水树脂以Ｎ—Ｎ一亚甲基双丙烯酰胺作交联剂，聚合物凝胶吸水速率及耐盐性都有所改善。超强吸水树脂性能，主要指最大的吸水倍数，最快的吸水速度。同时，应用过程中还要考虑其耐盐性、防潮性、安全性以及热稳定性。这些都是人们所追求的技术指标。ＳＡＰ的结构，溶剂性质是影响ＳＡＰ性能的主要因素。ＳＡＰ网络链亲水基团的亲水性越强，其吸水倍率越高。ＳＡＰ合成时，尽可能考虑引入强亲水的
．
２
ＣＩ，．ＨＩ
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离子型吸水树脂吸水倍率高，而吸水速度比较慢，耐盐性差。一般吸水达到饱和需几个小时。而非离子型吸水树脂吸水速度比较快，耐盐性好，一般几秒至几
高性能聚丙烯酸系超强吸水树脂分子设计
图２以金属离子为交联剂的交联聚丙烯酸的分子结构
Ｆｉｇ．２
Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ
ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ
ｏｆｓｕｐｅｒａｂｓｏｒｂｅｎｔ
ｗｈｅｎ
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图３
以Ｎ—Ｎ一亚甲基双丙烯酰胺为交联剂的交联聚丙烯酸的分子结构
Ｆｉｇ．３
Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ
ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ
ｏｆｓｕｐｅｒａｂｓｏｒｂｅｎｔ
ｗｈｅｎ
Ｂｉｓａｓ
ｃｒｏｓｓｌｉｎｋｅｒ
分钟即可达到饱和吸水量，而其吸水倍率低。聚丙烯酸属离子型吸水树脂，聚丙烯酰胺属非离子型吸水树脂。提高ＳＡＰ的吸水速度，应考虑使用或引入非离子型单体。Ａｍ或Ａｍｐｓ等与ＡＡ进行二元共聚或三元共聚，合成的吸水树脂可明显地改善ＳＡＰ的性能。
ＳＡＰ结构与性能的关系不是一一对立的，而是十分复杂的和多样性的。ＳＡＰ分子设计可行与否，关键是建立结构与性能的定量关系。Ｆｌｏｒｙ［７］在１９５３年运用了弹性理论提出了ＳＡＰ吸水性能的数学表达式。定量地指出了ＳＡＰ的吸水倍率与树脂的交联度，基团对水的亲和力，溶液的离子强度，树脂网链上电荷密度之
间的关系，为ＳＡＰ的合成分子设计提供了理论依据。
Ｑ５脂＝［（ｉ／ｖ。・Ｓ１７２）２＋（１／２一Ｘ１）／Ｖ１］／（Ｖ。／Ｖ。）
（１）
式中：Ｑ为ＳＡＰ的吸水倍率；Ｓ为溶剂的离子强度；Ｘ，为ＳＡＰ与溶剂相互作用的参数；Ｖ，为ＳＡＰ的比容；
（ｉ／２一Ｘ，）／Ｖ，为对水的亲合性；Ｖ。／Ｕ为ＳＡＰ的交
２４５
联密度；ｉ／Ｖ。为固定在树脂上的电荷浓度。
式中的第一项表示渗透压，第二项表示与水的亲合力。当ＳＡＰ吸水后形成凝胶，具有弹性，其弹性模量与交联密度成正比。弹性模量大小可表示凝胶强度大小‘引。
Ｅ—Ｒ丁Ｕ／砜
（２）
ＳＡＰ内部离子浓度较高。实际应用环境中的自来水、蒸馏水、血、尿、海水等与ＳＡＰ内部离子浓度相比都较低，两种不同的离子浓度为了达到平衡，会产生稀释力（渗透压）。亲合力与透渗压相比，对吸水性能影响较小。实际实验知，ＳＡＰ吸盐倍率是吸蒸馏水的
十分之一。因此ＳＡＰ的吸水能力可表示为［８］：吸水能力一［（渗透压）２＋亲合力］／橡胶弹性力
（３）
ＳＡＰ吸水过程是一个复杂过程，吸水前为固态网束。吸水后，亲水基电离出离子，产生网内外离子浓度
差，从而造成网络结构内外产生渗透压，水因渗透压作用向ＳＡＰ网络结构内部渗透。这就是单体亲水基团亲水越强，ＳＡＰ吸水倍率越高的因素。
图４、图５以及图６为不同形貌的ＳＡＰ内部网络结构及吸水过程。ｓＡＰ吸水前为固体网络，当与液体溶剂接触，ＳＡＰ开始水合电离，树脂网络内部离子密度大，产生渗透压，这时水分子开始渗入内部。吸水过程中溶胀的同时，也要克服橡胶弹力，渗透压与橡胶弹力相等时，树脂吸水溶胀达到平衡。
图４粉末状ＳＡＰ吸水溶胀过程
Ｆｉｇ．４
Ｓｗｅｌｌｉｎｇ
ｐｒｏｃｅｓｓ
ｏｆｓｕｐｅｒａｂｓｏｒｂｅｎｔｗｉｔｈｐｏｗｄｅｒｓｈａｐｅ
图５球状ＳＡＰ吸水溶胀过程
Ｆｉｇ．５
Ｓｗｅｌｌｉｎｇ
ｐｒｏｃｅｓｓ
ｏｆｓｕｐｅｒａｂｓｏｒｂｅｎｔｗｉｔｈｓｐｈｅｒｉｃｉｔｙｓｈａｐｅ
２４６
图６不规则ＳＡＰ吸水溶胀过程
Ｆｉｇ．６
Ｓｗｅｌｌｉｎｇ
ｐｒｏｃｅｓｓ
ｏｆｓｕｐｅｒａｂｓｏｒｂｅｎｔｗｉｔｈｉｒｒｅｇｕｌａｒｓｈａｐｅ
ｉ．￣３．２
ＳＡＰ颗粒形状与性能
通过单体选择、引发剂选择及控制交联度进行分子设计是改善ＳＡＰ性能的有效途径。尽管不可能设
计出十全十美的ＳＡＰ，但可以使特定用途的产品最佳
化。现在积极研究的一个领域是ＳＡＰ粒子形态设计。
ＳＡＰ的颗粒形状是由合成技术决定的。目前ＳＡＰ的合成主要有两种工艺方式：溶液聚合和反相悬浮聚合。溶液聚合也叫盘式聚合，将聚合物单体，交联剂，引发剂一同加入水中，形成一定水溶液，于特定的盘式反应器中，然后加热引发聚合。聚合后的物料通过切片、干燥、粉碎得ＳＡＰ。溶液聚合制备ＳＡＰ，操作
简单方便，但后处理工序复杂。溶液聚合制备的ＳＡＰ
粉体为不规则状，颗粒分布不均匀。产品吸水倍率低，防潮性和流动性差。反相悬浮聚合是以油相为分散介质，单体作为水相，依靠悬浮稳定剂的作用分散在油相中，形成油包水的悬浮液。采用水溶性引发剂在水相中进行聚合反应的合成方法。反相悬浮聚合的产品为球型，吸水速度快，吸水能力高，粒径分布均匀，防潮性，流动性好，后处理简单，只需干燥即可获得产品。图７、图８为两种不同方法制备的ＳＡＰ外观形状。
图７反相悬浮聚合的产品
Ｆｉｇ．７Ａｐｐｅａｒａｎｃｅｏｆｓｕｐｅｒａｂｓｏｒｂｅｎｔｓ
ｍａｄｅｂｙ
ｉｎｖｅｒｓｅ
ｓｕｓｐｅｎｄｅｄｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ
２结果与讨论
材料工程／２００６年增刊１
图８溶液聚合的产品
Ｆｉｇ．８
Ａｐｐｅａｒａｎｃｅｏｆｓｕｐｅｒａｂｓｏｒｂｅｒｒｔｓ
ｍａｄｅｂｙｓｏｌｕｔｉｏｎｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ
ＡＡ—ＡＭ—ＡＭＰＳ三元单体共聚引入一ＣＯＮＨ２和一ＳＯ。Ｈ基团，以改善ＳＡＰ的吸水速率及吸水倍率等性
能。合成方法采用反相悬浮聚合，并经过条件优化制备出ＳＡＰ。通过性能测试与其他类型产品进行比较，性能较为优越，达到了分子设计的目的。
如图９、图１０所示，悬浮聚合的ＳＡＰ比溶液聚合的ＳＡＰ吸水速度快，吸水曲线为“Ｓ”型，说明前期吸水性慢，具有防潮性能。悬浮聚合物比溶液聚合物吸水倍率高，耐盐性好。图１１、图１２为悬浮聚合和溶液聚合制备的ＳＡＰ高倍显微照片。
从表３可以看出，通过分子设计引入一ＣＯＮＨｚ和一ＳＯ。Ｈ基团的三元聚合物，其性能明显优于其他类型产品。
图９
ＳＡＰ的吸水曲线图（悬浮聚合）
Ｆｉｇ．９
Ａｂｓｏｒｂｅｎｔｇｒａｐｈ（ＳＡＰｏｆ
ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ
ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ）
Ｔｉｍｅ／ｍｉｎ
图１０
ＳＡＰ的吸水曲线图（溶液聚合）
Ｆｉｇ．１０
Ａｂｓｏｒｂｅｎｔｇｒａｐｈ（ＳＡＰｏｆｓｏｌｕｔｉｏｎｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ）
高性能聚丙烯酸系超强吸水树脂分子设计２４７
图１１反相悬浮聚合的ＳＡＰ图
Ｆｉｇ．１１
图１２溶液聚合的ＳＡＰ图
Ｆｉｇ．１２
Ａｐｐｅａｒａｎｃｅｏｆｓｕｐｅｒａｂｓｏｒｂｅｎｔ８
Ａｐｐｅａｒａｎｃｅｏｆｓｕｐｅｒａｂｓｏｒｂｅｎｔｓｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｄ
ｂｙ
ｉｎｖｅｒｓｅ
ｓｕｓｐｅｎｄｅｄｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ
ｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｄｂｙｓｏｌｕｔｉｏｎｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ
衰３不同结构及形态的ＳＡＰ性能比较
Ｔａｂｌｅ３
Ｓｅｒｉａｌ＇ｎｕｍｂｅｒ
Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆ
ｓｕｐｅｒａｂｓｏｒｂｅｎｔｓｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔ
Ａｂｓｏｒｂｅｎｃｙｆｏｒｐｈｙｓｉ。ｌ。ｇｉｃａｌ
ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ
ａｎｄｃｏｍｐｏｎｅｎｔ
Ｍｏｎｏｍｅｒｓｆｏｒ
ｃ。ｐ。ｌｙｍｅ“ｚａｔｉｏｎＡｃｒｙｌｉｃ
ａｃｉｄａｎｄ
Ａｂｓｏｒｂｅｎｃｙｆｏｒｄｉｓｔｉｌｌｅｄ
Ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ
Ａｐｐｅａｒａｎｃｅ
ｍｅｔｈｏｄ
ｗａｔｅｒ，ｇ／ｇｓａｌｉｎｅ，ｇ／ｇ
ｌ
１．
，．４２７
４１
Ｉｒｒｅｇｕｌａｒｐｏｗｄｅｒ
Ｓｏｌｕｔｉｏｎｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ
２
Ａｃｒｙｌｉｃ
ａｃｉｄａｎｄ
Ｉｎｖｅｒｓｅ
ａｃｒｙｌａｔｅ
５６０４７
ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ
Ｓｐｈｅｒｉｃｉｔｙ
ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ
３
Ｓｏｄｉｕｍａｃｒｙｌａｔｅ
３６０
９８
ａｎｄａｃｒｙｌａｍｉｄｅ
Ｉｒｒｅｇｕｌａｒｐｏｗｄｅｒ
Ｓｏｌｕｔｉｏｎｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ
４
Ａｃｒｙｌａｔｅａｎｄａｃｒｙｌａｍｉｄｅ
Ｉｎｖｅｒｓｅ
５１８
１１０
ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ
Ｓｐｈｅｒｉｃｉｔｙ
ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ
５
ＰＶＡａｎｄａｃｒｙｌａｔｅ
６６０
Ｉｒｒｅｇｕｌａｒｐｏｗｄｅｒ
Ｓｏｌｕｔｉｏｎｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ
６ＰＶＡａｎｄ
Ｉｎｖｅｒｓｅ
ａｃｒｙｌａｔｅ
８２０８６
ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ
Ｓｐｈｅｒｉｃｉｔｙ
ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ
７
Ｍｏｄｉｆｉｅｄｈｙｄｒｏｘｙｐｒｏ—
９６
８０
ｐｙｌｃｅｌｌｕｌｏｓｅ
Ｉｒｒｅｇｕｌａｒｐｏｗｄｅｒ
Ｓｏｌｕｔｉｏｎｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ
８
Ｈｙｄｒｏｘｙｌｓｔａｒｃｈ
２８０３０
Ｉｒｒｅｇｕｌａｒｐｏｗｄｅｒ
Ｓｏｌｕｔｉｏｎｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ
９
ＰＶＡｍｏｄｉｆｉｅｄＰＶＡ１６０４３
Ｉｒｒｅｇｕｌａｒｐｏｗｄｅｒ
Ｓｏｌｕｔｉｏｎｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ
Ｉｎｖｅｒｓｅ
ｉ０
Ａｃｒｙｌｉｃａｃｉｄａｎｄａｍｐｓ
１０７０
２２０
ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ
Ｓｐｈｅｒｉｃｉｔｙ
ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ
１ｌ
Ａｃｒｙｌｉ。ａｃｉｄ’
１２５０
２２５
ＩｎＶｅｒｓｅ
ｓｐｈｅｒｉｃｉｔｙ—ｒ‘．……。
ｓｕｓｐｅｎｓｉ。“
ａｃｒｙｌａｍｉｄｅａｎｄａｍｐｓ
Ｄｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ
３
结论
（１）ＳＡＰ通过高性能化分子设计及优化等手段，
率和速率明显提高。优化条件下，吸水倍率为１２５０
倍，吸盐水倍率为２２５倍，吸水速度在６ｍｉｎ内可达饱和，达到了分子设计的目的。
（２）悬浮聚合法比溶液聚合法制备的ＳＡＰ有突出
（下转第２５１页）
采用ＡＡ＿Ａｍ－Ａｍｐｓ三元共聚，引入耐盐性好，吸水速率快的－－ＣＯＮＨ。和一ＳＯ。Ｈ基团，使ＳＡＰ的吸水倍
仿生壳聚糖棒材表面的生物矿化
２５１
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作者简介：陈亮（１９８３一），男，硕士研究生，研究方向：生物医用高分子材料，联系地址；杭州浙江大学高分子复合材料研究所（３１００２７）。
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——■
Ｐ
Ｇ，ｅｔ
米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米÷Ｉ÷米米采米米米米米采来桨米
（上接第２４７页）
的优点，可改善ＳＡＰ的性能，提高ＳＡＰ的吸水和吸盐水倍率，具有明显的防潮性。
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本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_clgc2006z1065.aspx