高吸水性树脂——聚丙烯酸钠的合成与性能分析
专业技能综合实训报告
学院：化学与材料工程学院班级：材料高分子091班2011—2012 学年第二学期
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高吸水性树脂产品指标
高吸水性树脂产品指标 高吸水性树脂是一种吸水量可达自向重量几十倍甚至几千倍的树脂。这种树脂不但吸水量大，而且保水能力强，并有很强的增稠性能，因此可广泛应用于生理卫生用品、农林园艺、改选沙漠、医药、土木工程、工业用品、保鲜包装材料、日用品等领域。 一、物理性质 高吸水性树脂是一种具有吸水功能的透明粉剂，本品同时含有植物生长所需的氮、磷等元素、降解后元素、无残留、不污染土壤。 二、主要指标 三、主要用途 1、用作土壤改良剂：将高吸水性树脂与栽培土按一定比例混合，可以改善团粒结构，提高土壤的保水性、透水性和透气性，缩小土壤昼夜温差变化，调节封的干湿度，减少灌溉次数，达到改良劣质土壤、抗旱保收的目的。 2、用作种子培育促进剂和苗木移植保存剂：高吸水性树脂以混合法、片法和涂覆法用于植物种子培育，可使其提早发育，提高发芽率，缩短发芽时间，促进生长。将高吸水性树脂与草籽拌种，可提高飞机在干旱地区播种的成活率；将高吸水性树脂吸水凝胶涂覆在出土的幼苗的根部，进行保水处理，可大大提高幼苗的成活率和移植存放时间。 3、用作化肥缓释剂：用高吸水性树脂对化肥进行包衣后施肥，可使肥料缓慢释放，提高化肥的利用率，减少肥料流失造成的浪费和对环境的污染。 4、其它：高吸水性树脂还可用于土壤培土、农药扩散剂、菌固培养等方面。
四、包装及储存 1、包装：本公司的产品均采用三合一牛皮纸包装，内衬聚乙烯塑料膜，每袋净重25公斤。 2、储存：该产品应置于阴凉通风的库房中，注意防潮。 聚丙烯酸钠 百科名片 聚丙烯酸钠 聚丙烯酸钠是一种新型功能高分子材料和重要化工产品，固态产品为白色(或浅黄色)块状或粉末，液态产品为无色(或淡黄色)粘稠液体。溶解于冷水、温水、甘油、丙二醇等介质中，对温度变化稳定，具有固定金属离子的作用，能阻止金属离子对产品的消极作用，是一种具有多种特殊性能的表面活性剂。 目录[隐藏] 概述 性质 加工或制造方法 用途 概述 性质 加工或制造方法 用途 [编辑本段] 概述
溶液法制备聚丙烯酸钠高吸水树脂及其影响因素分析
溶液法制备聚丙烯酸(钠)高吸水树脂及其影响因素分析 陈立贵 (陕西理工学院材料科学与工程学院,陕西汉中723003) 摘要 [目的]探索制备高吸水树脂的最佳工艺条件。[方法]以过硫酸钾为引发剂,N,N --亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,通过溶液法利用部分中和的丙烯酸聚合成高吸水树脂。研究引发剂用量、交联剂用量和丙烯酸中和度对合成树脂吸水倍率的影响,确定制备高吸水树脂的最佳工艺条件,并分析了合成高吸水树脂的保水性能。[结果]丙烯酸中和度对合成树脂吸水倍率的影响较大。随着丙烯酸中和度和交联剂用量的增加,合成树脂的吸水倍率均呈先增后减的趋势。制备聚丙烯酸(钠)高吸水树脂的最佳工艺条件为:丙烯酸中和度80%,引发剂用量0.16%,交联剂用量0.06%。[结论]合成的聚丙烯酸钠高吸水树脂具有较好的保水性能,在蒸馏水中的吸水倍率可达592g/g 。 关键词 丙烯酸;高吸水树脂;溶液法;吸水倍率;保水性能 中图分类号 TQ 322.4+4 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2008)12-04813-02 Preparatio n o f P olyacrylic Acid (Sodium )High Wa ter -absorbing R esin by So lution Method a nd Its Influencing Fa ctors A na lysis C HEN L -i gui (C ollege of Materi al Science and En gineerin g,Sh aan xi University of Tech nology ,Hanzh on g,S haan xi 723003) Abstract [Objective]The research aimed to expl ore the optim um tech nological conditions of p reparin g high water -abs orbing resi n.[Method]With potassi um persulfate as initiator and m eth ylene -bis -acrylamide as cros slin king agent,some neu tralized acrylic aci d (AA)were used to aggregate i nto hi gh water -absorbi ng resin by sol uti on meth od.The effects of initiator d osage,crosslin ki ng agent dosage and the neu tralization degree of AA onwater abs orbency of the s yn thesized resin were studied to confirm the optimu m tech nological conditions of prepari ng high water -absorbin g resin.And the water holding p erfor -mance of high water -abs orbing resin s yn th esized was an alyzed.[Result]AA neutralizati on degree h ad a greater effect on water absorb en cy of the synthe -sized resin.With the increasing of AA neutralization degree an d crosslin ki ng agent dosage,water absorbency of the synthesized resin both showed the trend of first i ncreasin g and then decreasi ng.The op ti mu m technological conditions of prep aring pol yacrylic acid (sodium)hi gh water -abs orbing resin were as follo ws:AA neutralization degree of 80%,initiator d os age of 0.16%and crossli nkin g agent of 0.06%.[Conclusion]The synthesized polyacrylic acid sodiu m high water -absorbing resin had better water holdi ng performance wi th i ts water ab sorbency i n distilled water could reach 592g/g.Key w ords Acrylic acid;High water -absorbing resin;S olution m ethod;Water absorbency;Water h oldin g performance 作者简介 陈立贵(1978-),男,湖北利川人,硕士,讲师,从事可降解 高分子材料制备与性能测试、天然高分子改性的研究。 收稿日期 2008-02-25 高吸水树脂是近30年来发展起来的一类新型的功能性高分子材料。由于其特殊的化学成分、物理结构和独特的吸水、保水性能,在石油、化工、轻工、建筑、医疗卫生、农业园林、荒漠治理、食品保鲜加工等方面获得了广泛的应用[1-3]。吸水倍率、耐盐性、吸水速率、凝胶强度及保水性能是衡量高吸水树脂性能的几项重要指标。研究具有这些性能的高吸水树脂已经成为该领域的主要方向[4-6]。 笔者根据自由基溶液聚合原理,利用部分中和的丙烯酸聚合制备高吸水树脂。通过单因素法系统地讨论了丙烯酸中和度、引发剂用量及交联剂用量等基本反应条件对树脂吸水倍率的影响,确定了最佳合成工艺条件。同时,对所得高吸水树脂的保水性能进行了研究。1 材料与方法 1.1 材料 丙烯酸(A A),上海医药集团生产,使用前减压蒸馏;氢氧化钠(NaO H),天津市博迪化工有限公司;N,N c -亚甲基双丙烯酰胺(BI S),成都科龙化工试剂厂;过硫酸钾(KPS),白银化学试剂厂。均为分析纯。 1.2 方法 1.2.1 聚丙烯酸(钠)高吸水树脂的合成。向盛有30ml 蒸馏水的烧杯中加入5ml AA,将其放入冰盐浴中,搅拌下加入适量Na O H 调节中和度(表1),然后加入不同配比量的交联剂BI S(表2)和引发剂KPS(表3),混合并搅拌均匀,置入50e 恒温水浴锅中反应4.5h 。取出样品将其剪成小块,置于120e 烘箱中干燥后装袋备用。 1.2.2 吸水倍率的测试。采用自然过滤法。准确称取0.50 表1 不同中和度合成树脂的原料配比 T ab le 1 Ma ter ia l ingredient for different neu tra lizatio n degree o f acry lic a cid 中和度M %Neu traliz ation d egree NaO H M g BIS M g KPS M g 50 1.470.00320.0085601.770.00320.008570 2.060.00320.0085802.360.00320.008590 2.65 0.0032 0.0085 表2 不同交联剂用量合成树脂的原料配比 T ab le 2 Materia l ingred ient fo r different co nten t o f cross -link ing a gen t BIS M %NaO H M g BIS M g KPS M g 0.022.360.00110.00850.042.360.00210.00850.06 2.360.00320.00850.082.360.00420.00850.10 2.36 0.0053 0.0085 表3 不同引发剂用量合成树脂的原料配比 T ab le 3 Materia l ingred ient fo r different co nten t o f initiator KPS M %NaO H M g BIS M g KPS M g 0.102.360.00320.00530.122.360.00320.00640.142.360.00320.00740.162.360.00320.00850.18 2.36 0.0032 0.0096 g 样品(m 1),放入烧杯中,加入一定体积的蒸馏水,静置,待吸水树脂吸水饱和后,用网筛将游离的水滤去,静置15min,然后称出凝胶重量(m 2)。按下式计算吸水倍率: 安徽农业科学,J ou rn al of An hui Agri.Sci.2008,36(12):4813-4814,4931 责任编辑 孙红忠 责任校对 况玲玲
高吸水性树脂的制备性能测试及其应用研究
高吸水性树脂用做水晶泥的研究 高吸水性树脂用做水晶泥的研究 刘力、罗威 摘要：以环己烷为连续相，Span-60为悬浮稳定剂，过硫酸铵为引发剂，N，N'- 亚甲基双丙烯胺为交联剂，对反相悬浮聚合制备聚丙烯酸钠高吸水性树脂进行研究。结果表明，影响合成树脂吸水率的主要因素是交联剂质量分数，当交联剂质 量分数为0.015%时，合成树脂的吸水率出现极大值，而且当反应温度控制在75℃，引发剂质量分数为18%时所得树脂的吸水率可达500g/g。对合成树脂吸水、保水性能的进一步测试发现，树脂的初始阶段吸水速率较快，随着吸水时间的延长逐步下降，当树脂吸水饱和后水分损失很慢，在120℃下100min仅损失17.2%。 关键词：高吸水性树脂，聚丙烯酸钠，Span-60，吐温-40，交联剂，分散剂，引发剂。 一、背景介绍 高吸水性树脂( super absorbent polymer, SAP),自上世纪70年代开 发成功以来,已经得到了深入的研究和广泛的应用。在美国等发达国 家，高吸水性树脂的历史已有近40年，而在我国，它仅有10余年 的发展史，对国内市场来说是一种新产品，虽然国内有许多单位已研 究开发出产品并建立了生产装置，但是国产超强吸水剂产品尚未形成 规模生产，其原因是由于生产技术落后而导致产品生产成本较高，产 品性能没有及时改进而且产品的应用研究较少。 高吸水性树脂是一种轻度交联结构的高分子, 其分子链上具有很多 亲水基团，如羟基、羧基、酰胺基、磺酸基等, 故吸水能力很强, 能
吸收自身重量的几百倍甚至几千倍的水, 并且加压不淌出。由于高吸水性树脂与常见的1 高吸水性树脂用做水晶泥的研究 吸水性材料如纸, 布等相比, 具有很多优点, 是一种新型的功能性高分子材料, 因而它被广泛应用于工业、农林业、医疗卫生和日常生活中。高吸水性聚丙烯酸钠含有- COONa 基团, 其亲水性要比含-OH、- COOH、- CONH 2等亲水基团的高分子要强, 其吸水性能优良, 且是高安全性化合物，并具有一定的生物降解性。因此，高吸水性树脂的研究与应用就显得十分重要。本文主要综述作者经过实验室研究改进的聚丙烯酸钠高吸水性树脂的制备方法，并通过实验对其吸水性能进行测定, 对其吸水机理以及其功能与应用方面进行试探性研究。二、实验意义 高吸水性树脂在当今各个领域发挥着它不可替代的作用，我们在实验室中以丙烯酸和丙烯酸铵作为单体，以过硫酸钾为引发剂，以N-N'亚甲基双丙烯酰胺作为交联剂制备高吸水性树脂，对其性能进行了测试，并考虑各种影响因素，对制备方案进行了改进，使产品吸水率、凝胶强度和吸水速度、抗盐性等性能得到提高，以利于其产物的美观和实用性。同时我们将产物应用于不同的领域，结果发现其功能很好。我们实验的目的就是要将产物的性能达到最优化，同时，能将其吸水的特性广泛而普遍的应用于各个领域。 三、高吸水性树脂的制备 （一）、主要原材料及仪器、用品：
低分子量聚丙烯酸钠的合成实验报告
XI'AN TECHNOLOGICAL UNIVERSITY 专业综合实验报告 低分子量聚丙烯酸钠的合成 院系：材料与化工学院________________ 专业：高分子材料与工程______________ : 强强_____________________ 学号：090307106 _________________ 指导老师：牛小玲
XI'AN TECHNOLOGICAL UNIVERSITY 2012年12月
、八、- 前言 随着我国丙烯酸工业的迅速发展，对丙烯酸下游产品的研究不断深入，应用围不断扩大。聚丙烯酸钠作为丙烯酸的一种主要下游产品，近年来在国外的研究受到重视，生产也不断增加。聚丙烯酸钠产品包括水溶性产品和水不溶性产品。水溶性聚丙烯酸钠产品广泛应用于食品、纺织造纸、化工等领域。水不溶性聚丙烯酸钠产品具高吸水性，主要用于农林园艺、生理卫生等领域。聚丙烯酸钠的分子量从几百至几千万以上，不同分子量的聚丙烯酸钠各有各的用途。超低分子量(700 以下)的用途还未完全开发;低分子量(1000-5000) 主要起分散作用;中等分子量(104-106) 显示有增稠性; 高分子量(106-107) 的则主要做增稠剂和絮凝剂; 超高分子量(107 以上) 的在水中溶胀，生成水凝胶，主要用作吸水剂。水溶性聚丙烯酸钠中又包括高分子量和低分子量两类。 目前高分子量聚丙烯酸钠合成是采用丙烯酸经氢氧化钠中和形成丙烯酸钠溶液，然后再聚合的工艺路线。在水溶性高分子量聚丙烯酸钠的合成中，通常是高浓度丙烯酸钠溶液和低浓度氧化还原引发剂在低温下进行水溶液聚合。制备的关键是在聚合前要除去丙烯酸中的阻聚剂。去除阻聚剂的方法有减压蒸馏或加人活性炭吸附。高分子量聚丙烯酸钠聚合时往往因为自交联作用或聚合速度过快使产品水溶性降低，因此需加入抗交联剂和缓聚合剂。日本专利报道了以过硫酸盐和有机苯胺的复合引发体系，常温下催化丙烯酸钠水溶液聚合，制得溶解性能好的聚丙烯酸钠。戚银城等采用氧化-还原体系，添加氨水和氯化钠，在30C时合成了分子量几百至几千万的聚丙烯酸钠。水溶液聚合法具有设备简单，操作容易的特点，但缺点是所得到的聚合产物含水量高达60%-70%，难干燥。反相悬浮聚合法也可用于合成高分子量聚丙烯酸钠。淑珍[5] 报道了化工大学开发出反相悬浮聚合法合成聚丙烯酸钠絮凝剂，并建成1000L 聚合釜装置。反相悬浮聚合法工艺复杂、设备利用率低。 聚丙烯酸钠是一种线状、可溶性高分子化合物，其分子链上的梭基由于静电相斥，使聚合物链伸展，促成有吸附性功能团外露到表面上，这些活性点吸附在溶液中悬浮粒子上，形成粒子间的架桥，从而加速了悬浮粒子的沉降。因此可作絮凝剂。聚丙烯酸钠是近年来在各领域广泛使用的一类功能性高分子材料，高分子量聚丙烯酸钠在各使用行业越来越受重视。但在我国其研究还不深，生产规模还小，性能尚不如人意。研究其生产过程，提高产品应用性能，扩大产品的应用领域是当前的重要任务。 以上分析可见高分子量的聚丙烯酸钠在很多领域都广泛使用，但目前在国企业使用的多为国外产品。国近两年已有生产，但厂家不多，生产能力不超过一千吨，其中还包括胶体产品。由此可见国高分子量聚丙烯酸钠的生产缺口还很大，有必要增加生产满足国需求。因此建设高质量的使用性能好的聚丙烯酸钠生产厂非常必要。
聚丙烯树脂产品手册(DOC)
渤海商品交易所聚丙烯产品手册 目录 目录 (1) 第一章品种概况 (1) 1.1 聚丙烯特点 (1) 1.2 聚丙烯分类 (1) 1.3 聚丙烯生产工艺 (1) 1.4 聚丙烯用途 (1) 1.5 聚丙烯上下游产业链条 (2) 1.6 聚丙烯质量标准 (2) 第二章聚丙烯市场情况 (3) 2.1 全球聚丙烯市场情况 (3) 2.2 中国聚丙烯市场情况 (4) 第三章聚丙烯的价格影响因素 (9) 3.1 聚丙烯历史价格走势 (9) 3.2 聚丙烯价格影响因素分析 (9) 第四章渤海商品交易所聚丙烯（茂名）电子交易合同（示范） 11 4.1 电子交易合同主要条款 (11) 4.2 合约附件 (12) 第五章渤海商品交易所业务细则及有关规定 (15) 5.1 交易 (15) 5.2 结算 (16) 5.3 聚丙烯交收流程 (16)
第一章品种概况 1.1 聚丙烯特点 英文名称：Polypropylene，简称PP，由丙烯聚合而制得的一种热塑性树脂。聚丙烯无毒、无味，密度小，强度、刚度、硬度、耐热性均优于低压聚乙烯，可在100℃左右使用，具有良好的电性能和高频绝缘性，不受湿度影响，但低温时变脆、不耐磨、易老化，常见的酸、碱有机溶剂对它几乎不起作用。聚丙烯可以制成各种工业部件、电器用品、建筑材料和日用品。 1.2聚丙烯分类 聚丙烯按分子中甲基的空间位置不同分为等规、间规和无规三类。 按单体种类分为均聚聚丙烯和共聚聚丙烯：均聚聚丙烯是指在聚丙烯主链上只有一种链节；而共聚聚丙烯在主链上除丙烯链节外还分布着其它单体反应后形成的链节，共聚聚丙烯在很大程度上可以改变聚丙烯的性能。 1.3聚丙烯生产工艺 目前，世界聚丙烯主要生产工艺有本体法和气相法，其中本体工艺占总生产能力的56%，气相工艺占总生产能力的30%，在新建装置中气相法工艺所占比例较大。 本体聚合工艺主要有三类代表技术:（1）Basell的Spheripol工艺，采用液相/气相组合工艺，预聚和均聚采用液相环管反应器，共聚生产时再串联气相流化床反应器，该工艺的丙烯单程转化率为55%-65%，产品的MFR范围0.3-1860g/10min，生产抗冲共聚物的乙烯含量可以达到25%；（2）三井的Hypol工艺，均聚反应在双釜串联的搅拌槽液相反应器中进行，共聚生产时再串联一个气相搅拌床反应器，该工艺的产品MFR范围0.3-80g/10min，生产抗冲共聚物的乙烯含量可以达到25%；（3）北欧化工的Borstar本体/气相工艺，采用环管反应器串联气相反应器生产均聚物，如生产共聚物时再串联一个或两个气相反应器，该工艺的产品MFR范围0.1-1200g/10min，可以生产双峰产品，生产抗冲共聚产品的乙烯含量可以达到 30%. 气相聚合工艺主要有四种专利技术：（1）BP-阿莫科气相工艺，采用卧式搅拌床单反应器，特殊的物料停留时间分布达到三反应器串联效果，反应热靠液体丙烯气化带走，丙烯单 程转化率I5%-20%，产品MFR范围1-60g/10min，抗冲共聚产品的乙烯含量5%-17%；(2 ) Novolen 工艺，采用立式搅拌床多反应器，均聚和共聚均气相聚合，产品不需闪蒸，产品的 MFR 范围 0.3-100g/10min，双反应器串联时可以生产抗冲共聚产品，其乙烯含量可以达到30%； (3) Unipol 工艺，采用气相流化床反应器，反应系统稳定而灵活，产品 MFR 范围0.5-100g/10min，生产抗冲共聚产品时的乙烯含量21%。(4)窒素工艺，采用釜式搅拌床气相小反应器体系，主要用子生产特殊产品，如多聚物等，产品的MFR范围1-45g/10min，生产抗冲共聚产品时的乙烯含量15%。 1.4聚丙烯用途 PP 的成型方法很多，如注塑、挤塑、吹塑、真空热成型、涂覆、旋转成型、熔接、机加工、电镀和发泡等，并可在金属表面喷涂。 PP 薄膜透明而有光泽，对水蒸气和空气的渗透性小，它分吹塑薄膜、流延薄膜、双向拉伸薄膜等。 注塑制品可用作汽车、机械、仪表、无线电、纺织、国防等工程配件，以及日用品、周转箱、医疗卫生器材、建筑材料。
1997聚丙烯酸钠类吸水树脂表面性能的改进
聚丙烯酸钠类吸水树脂表面性能的改进 杨海燕 (广州市轻工研究所食品室,邮编510075) 摘要 采用含铝盐5%、多元醇25%以及M BAA01015%的水溶液对聚丙烯酸钠类吸水树脂粉末进行表层交联处理,所得的产物在吸水吸尿后易分散而不结团,其吸尿速率可快达15s。并且,上述产物无粉尘,不易吸潮,便于在卫生用品生产中使用。 关键词 吸水树脂,表层交联 聚丙烯酸钠类吸水树脂是一种新型的功能性高分子材料。由于其卓越的吸水性与保水性,多年来已被成功地添加到各种纸及纤维中用以制造性能优异的卫生用品,如婴儿纸尿片、妇女卫生巾等。生产吸水树脂的方法很多,其中以水溶液聚合法较为方便快捷。不过,这样制成的吸水树脂经机械粉碎后会产生许多飞粉、造成颗粒大小不均,而这些表面积巨大的飞粉易于吸潮而使树脂结块;当用这种树脂制备吸水制品时,大颗粒树脂周围会覆上一层由小颗粒树脂吸水后连成的薄膜,造成水分很难向里进一步渗透,以致产生“面疙瘩”现象,吸水倍率、吸水速率大大降低,影响了吸水树脂的实际吸水性能[1]。可是国内的厂家及研究单位通常较强调其产品的吸水倍率指标,但对吸尿速率、吸尿倍率、吸尿后的胶强度等甚少提及。通常,国产的此类树脂都有一些较为严重的缺点,如使用时粉尘大、易吸潮结块、流动性差,而在添加过程中容易堵塞加料漏斗、胶强度低、吸水时易结团进而影响吸收效率并使吸水速度缓慢,等等。所有这一切均妨碍了吸水树脂的进一步推广使用。我们在中试生产中,为了减少吸水树脂飞粉的不良影响,对粉碎后的吸水树脂成品增加了表面层交联并造粒的后处理工序,将残留有羧基基团的树脂粉末的表层与交联剂进行第二次交联。在所用的后处理液中,含有多元醇、非离子型交联剂、铝盐、水等。其中,水用来溶解铝盐兼分散多元醇以节约醇的用量,并促使有效成分更容易渗透到树脂颗粒内部表层附近。多元醇具有双重作用,它既是无臭无毒的良好亲水溶剂,使树脂在处理过程中不致过度膨胀,促进处理液在树脂表面均匀分散,又具有交联作用。采用可使产品吸水速度更快的、保水力好的非离子型交联剂M BAA,及可使产品胶强度增强的离子型交联剂铝盐相结合的交联剂配伍方式,使处理后的产品的吸水率不致于大幅降低[2～4]。将处理物最后进行80～120℃高温反应后,可得到吸水速率快、分散性极好的成品。根据探索试验及中试生产结果,本项对吸水树脂成品进行表层交联处理以改进其各项表面性能的、简易可行的生产工艺所制得的产品,经多个厂家试用,获得广泛好评。 1 实验 111 材料与设备 丙烯酸,氢氧化钠,引发剂,铝盐,多元醇,均为国产化学纯原料;M BAA,德国M erck公司;人造尿,按美国农务研究所的标准人造尿配制;冷热夹套带搅拌反应釜;循环热风烘炉;带喷雾装置的卧式混合机。 112 实验方法 11211 制成基础原料——吸水树脂 用20%～50%的氢氧化钠将丙烯酸中和至约50%～80%中和度后,加入引发剂,进行水溶液聚合反应,所得的聚合物经干燥、破碎即得一般的吸水树脂。 11212 筛分 用80目筛进行筛分,80目以上的粗粉即吸水树脂 ;80目以下的细粉(约占10%～20%),为吸水树脂 。 11213 对吸水树脂 进行表层交联处理 预先配制好含铝盐1%～15%、多元醇20%～60%及M BAA01005%～015%的水溶液以充当处理液。然后在装有10份(重量分数)吸水树脂 的卧 ? 7 2 ? 第3期杨海燕:聚丙烯酸钠类吸水树脂表面性能的改进
低分子量聚丙烯酸钠的合成实验报告范本
Screen and evaluate the results within a certain period, analyze the deficiencies, learn from them and form Countermeasures. 姓名：___________________ 单位：___________________ 时间：___________________ 低分子量聚丙烯酸钠的合成实 验报告
编号：FS-DY-53217 低分子量聚丙烯酸钠的合成实验报告 前言 随着我国丙烯酸工业的迅速发展，对丙烯酸下游产品的研究不断深入，应用范围不断扩大。聚丙烯酸钠作为丙烯酸的一种主要下游产品，近年来在国内外的研究受到重视，生产也不断增加。聚丙烯酸钠产品包括水溶性产品和水不溶性产品。水溶性聚丙烯酸钠产品广泛应用于食品、纺织造纸、化工等领域。水不溶性聚丙烯酸钠产品具高吸水性，主要用于农林园艺、生理卫生等领域。聚丙烯酸钠的分子量从几百至几千万以上，不同分子量的聚丙烯酸钠各有各的用途。超低分子量(700以下)的用途还未完全开发;低分子量(1000-5000)主要起分散作用;中等分子量(104-106)显示有增稠性;高分子量(106-107)的则主要做增稠剂和絮凝剂;超高分子量(107以上)的在水中溶胀，生成水凝胶，主要用作吸水剂。水溶性聚丙烯酸钠中又包括高分子量和低分子量两类。
目前高分子量聚丙烯酸钠合成是采用丙烯酸经氢氧化钠中和形成丙烯酸钠溶液，然后再聚合的工艺路线。在水溶性高分子量聚丙烯酸钠的合成中，通常是高浓度丙烯酸钠溶液和低浓度氧化还原引发剂在低温下进行水溶液聚合。制备的关键是在聚合前要除去丙烯酸中的阻聚剂。去除阻聚剂的方法有减压蒸馏或加人活性炭吸附。高分子量聚丙烯酸钠聚合时往往因为自交联作用或聚合速度过快使产品水溶性降低，因此需加入抗交联剂和缓聚合剂。日本专利报道了以过硫酸盐和有机苯胺的复合引发体系，常温下催化丙烯酸钠水溶液聚合，制得溶解性能好的聚丙烯酸钠。戚银城等采用氧化-还原体系，添加氨水和氯化钠，在30℃时合成了分子量几百至几千万的聚丙烯酸钠。水溶液聚合法具有设备简单，操作容易的特点，但缺点是所得到的聚合产物含水量高达60%-70%，难干燥。反相悬浮聚合法也可用于合成高分子量聚丙烯酸钠。韩淑珍[5]报道了北京化工大学开发出反相悬浮聚合法合成聚丙烯酸钠絮凝剂，并建成1000L聚合釜装置。反相悬浮聚合法工艺复杂、设备利用率低。 聚丙烯酸钠是一种线状、可溶性高分子化合物，其分子
高吸水性树脂的制备
高吸水性树脂的制备 姓名：曹伟然学号：0908010121 摘要：本文介绍了高吸水性树脂的分类、性能及在各方面的应用。对高吸水性树脂的合成方法进行了综述。 关键词：高吸水性合成树脂；合成方法 Abstract: This paper introduces the way to classify super absorbent polymers and the application and properties of super absorbent polymers. Summarizing means about synthetizing super absorbent polymers. Key words: super absorbent polymers; means about synthetizing 1 高吸水性树脂的简介 高吸水性树脂也称超强吸水性聚合物(Super absorbent polymers)，简写为SAP。它是一种含有羧基、羟基等强亲水性基团，并具有一定交联度的水溶胀型的高分子聚合物，不溶于水也不溶于有机溶剂，能够吸收自身重量的几百倍甚至上千倍的水，且吸水膨胀后生成的凝胶具有良好的保水性和耐候性，一旦吸水膨胀成水凝胶，即使加压也难以将水分离出来。 1.1 SAP的分类 按原料来源可分为淀粉类、纤维素类、合成树脂类和其它天然高分子类。按亲水化方法可分为四大系列，分别是亲水性单体的聚合物，疏水性聚合物的羧甲基化反应物，疏水性聚合物接枝聚合亲水性单体共聚物，含腈基、酯基、酰胺基的高分子水解反应物。按交联方法分类为用交联剂进行网状化反应、自交联网状化反应、放射线照射网状化反应和水溶性聚合物导入疏水基或结晶结构等四种。按亲水基团的种类可分为含有羧酸、磺酸、磷酸类的阴离子系，叔胺、季铵类的阳离子系，两性离子系，羟基和酰胺基的非离子系和多种亲水基团系等五大种类。从制品形态上可分为粉末状、纤维状、薄膜状和珠状。 1.2 SAP的性能及应用 高吸水性树脂作为一种功能材料应用，其应用领域不同，对它的性能也有不同的要求，高吸水性树脂主要有以下几项性能。 1.2.1 吸水性
聚丙烯酸钠吸水树脂
1、设计任务 设计项目珠状聚丙烯酸钠吸水剂 生产方法以丙烯酸、氢氧化钠、交联剂为原料，用反相悬浮聚合法合成珠状聚丙烯酸钠吸水剂 产品规格：（产品形状，粒径大小） 生产能力（年生产规模） 产品用途 生产时间：年工作日330d/a (24h/d) 2、生产方式的选择 在此列出主反应方程式中和反应、聚合反应（共聚物中要把交联结构表现出来） 聚丙烯酸钠的生产方法有以下两种。 1）水溶液聚合法 反应在水相中进行，得到的凝胶状聚合体经挤出被切割成片状或经挤出机挤出成条状，待干燥后再经粉碎过筛得到粉末状产品，其特点是工艺简单，即可间歇，也可连续生产，但因粉碎易造成产品形状不规整，大小不均一，对设备要求较高。反应后期因转化率增大而使溶液粘度提高，搅拌困难，如何较好地解决反应放热是影响生产的关键。 2）反相悬浮聚合法 反相悬浮聚合工艺系以烷烃、脂肪烃或芳香烃等烃类有机物作为分散介质，在稳定剂、分散剂保护下，单体借助机械搅拌作用形成单体液滴进行聚合反应。生成颗粒状水凝胶后，进行共沸脱水以出去其中的水分，在经过滤、干燥等后处理过程，得到颗粒状树脂。此法温度控制稳定，最大的优点为可直接获得颗粒状树脂而加以应用，省去了粉碎工序，产物的后处理过程十分简便。从发表论文和专利文献中来看，除各工序的操作条件外，聚合采用的分散介质、稳定剂、分散剂的种类和用量是决定聚合过程的稳定性及最终产物结构和性能的重要影响因素。 本设计采用反相悬浮聚合的生产方法制备颗粒状聚丙烯酸钠吸水剂，间歇操作。 原料单体：丙烯酸分散介质：正庚烷引发剂：过硫酸钾 交联剂：N,N-亚甲基双丙烯酰胺（0.5%单体质量） 分散稳定剂司班-60，司班-80 用量与课本同 余与课本同 3、工艺流程和设备汇总 丙烯酸贮罐、浓NaOH溶液贮罐、NaOH溶液调配罐、中和罐、分散介质调配罐、引发剂调配罐、聚合反应器（以上课本中已给出） 连续沉降槽（需计算截面积和高度）、转鼓真空过滤机（此设备不仅滤出全部正庚烷，而且滤出部分水）、甲苯贮罐、甲苯-水凝胶悬浮液调配罐、蒸发器、冷凝器（回收蒸出甲苯及水）、甲苯-水分离器、气流干燥器
聚丙烯酸钠增稠剂合成工艺研究
食品添加剂聚丙烯酸钠合成工艺研究 摘要：采用水溶液聚合法，以过硫酸铵-亚硫酸氢钠为混合引发剂，研究了单体浓度、引发剂各组分用量、反应温度及反应时间对产物相对分子质量的影响，并探索了制备聚丙烯酸钠的工艺条件，实验表明：反应温度为40-45℃，反应时间为4h，过硫酸铵用量为0.02%，亚硫酸氢钠用量为0.01%，单体浓度为45%，可获得相对分子质量为3000-3500万的聚丙烯酸钠，通过企业检测，满足食品添加剂的要求。 关键词：高分子、聚丙烯酸钠、合成工艺 Synthesis technology research of food additive Sodium Polyacrylate Abstract：Adopting aqueous solution polymerization, we used (NH4)2S2O8-NaHSO3 as mixed initiator to carry on the experiment, The influences, such as monomer concentration, initiator dosage of components, reaction temperature, reaction time, on product relative molecular mass were studied, And explored the technological conditions of sodium polyacrylate preparation. The results showed that sodium polyacrylate (30,000,000—35,000,000) could be polymerized at 40-45℃for 4h, with (NH4)2S2O8 of 0.02%, NaHSO3 of 0.01%, the monomer concentration of 45%, Satisfied the food additive requirements by the enterprise detection. Key words：macromolecule；sodium polyacrylate；synthesis technology 聚丙烯酸钠是近年来开发的重要精细化工产品之一，根据聚合条件不同，分子量可从几百至千万以上。不同分子量的聚丙烯酸钠用途不同，在日用化学工业、食品工业、石油工业、矿业、农业、涂料、造纸、纺织、建筑和医药等行业广泛应用。由于聚丙烯酸钠溶于水形成高粘性溶液，其粘度是羧甲基纤维素钠和海藻酸钠的15-20倍，长期放置粘度变化极小，不易腐败，安全无毒，由于聚丙烯酸钠本身的特性使它具有多种用途，其增稠特性作为食品胶的应用就是其中之一[1]。国外从上世纪六十年代就开始将聚丙烯酸钠用于多种食品的增稠、增筋和保鲜等，美国FDA、日本厚生省等先后批准其作为食品添加剂使用，从2000年开始，我国卫生部正式批准聚丙烯酸钠为食品添加剂[2]。本文通过改变反应温度、反应时间、引发剂用量及单体浓度，探求制备满足食品添加剂要求的聚丙烯酸钠的合适工艺条件。 1实验 1.1实验原理 聚丙烯酸钠的合成是自由基链式聚合反应。丙烯酸用氢氧化钠中和，产生丙烯酸钠单体；过氧化物在亚硫酸氢钠的作用下，产生自由基，引发单体，并使链增长，生成聚丙烯酸钠。
低分子量聚丙烯酸钠合成新工艺
p科技成果简介p 低分子量聚丙烯酸钠合成新工艺 分子量几百至几千的聚丙烯酸钠用途极为广泛,主要用作工业水循环系统的阻垢防蚀剂,颜料(碳酸钙、高岭土、钛白粉、缎光白等)、陶瓷浆料和釉料、丁苯胶乳等的分散剂、钻井泥浆稳定剂、油井粘土分散剂、水泥添加剂、金属材料的新型淬火剂、氯化铵等无机盐防结块剂、矿物浮选剂等。传统生产工艺为以过硫酸盐为引发剂,异丙醇为链转移剂进行水溶液聚合、以NaOH中和后蒸馏除去链转移剂得产品,使用该工艺合成分子量[2000的低分子量聚丙烯酸钠,生产中需使用单体量2)4倍的异丙醇作链转移剂,设备的利用率低,能耗较高,生产周期较长,生产成本较高。 我们通过研究影响聚丙烯酸钠分子量的各种因素,使用脂肪酸盐等助剂,采用分步聚合工艺合成了分子量500)700、1000)1500和2000)3000三种规格的低分子量聚丙烯酸钠,具体技术指标如下: 型号D)1D)2D)3外观黄色透明粘性液体 固含量(%)40?240?240?2 分子量500)7001000)15002000)3000 残余单体(%)[0.50.50.5 pH 6.0)8.0 6.0)8.0 6.0)8.0 密度(20e),g/cm2\ 1.25 1.25 1.25 本法取消了原有工艺使用的异丙醇,简化了生产工艺,降低了生产成本。合成的聚丙烯酸钠不仅分子量较低,而且分子量分布较窄,分散性良好,应用实验表明其分散效果优于分散剂DC,与进口产品SN)5040相当。综合性能达到国内领先水平。经查新未见国内有类似技术,属国内首创。生产和销售实践表明使用本工艺生产低分子量聚丙烯酸钠具有较好的经济和社会效益。 鉴于低分子量聚丙烯酸钠有广泛的用途,而且本工艺合成的低分子量聚丙烯酸钠质量好,成本低,具有较强的市场竞争力,本项技术有良好的推广应用前景。
高吸水性树脂——聚丙烯酸钠的合成与性能分析
专业技能综合实训报告 学院：化学与材料工程学院班级：材料高分子091班2011—2012 学年第二学期学号150409113 姓名高飞指导教师朱亚辉 实训项目名称高吸水性树脂——聚丙烯酸钠的合成与性能分析地点敬行楼高分子化学实验室时间 实训目的与要求： 1、了解高吸水性树脂的基本功能及其用途。 2、了解合成聚合物类高吸水性树脂制备的基本方法。 3、探讨高吸水性树脂吸水倍率。 实训方案设计及原理： 高吸水树脂的吸水原理：高吸水树脂一般为含有亲水基团和交联结构的高分子电解质。吸水前，高分子链相互靠拢缠在一起，彼此交联成网状结构，从而达到整体上的紧固。与水接触时，因为吸水树脂上含有多个亲水基团，故首先进行水润湿，然后水分子通过毛细作用及扩散作用渗透到树脂中，链上的电离基团在水中电离。由于链上同离子之间的静电斥力而使高分子链伸展溶胀。由于电中性要求，反离子不能迁移到树脂外部，树脂内外部溶液间的离子浓度差形成反渗透压。水在反渗透压的作用下进一步进入树脂中，形成水凝胶。同时，树脂本身的交联网状结构及氢键作用，又限制了凝胶的无限膨胀。 高吸水树脂的吸水性受多种因素制约，归纳起来主要有结构因素、形态因素和外界因素三个方面。结构因素包括亲水基的性质、数量、交联剂种类和交联密度，树脂分子主链的性质等，树脂的结构与生产原料、制备方法有关。交联剂的影响：交联剂用量越大，树脂交联密度越大，树脂不能充分地吸水膨胀；交联剂用量太低时，树脂交联不完全，部分树脂溶解于水中而使吸水率下降。吸水力与水解度的关系：当水解度在60~85%时，吸收量较大；水解度大于时，吸收量下降，其原因是随着水解度的增加，尽管亲水的羧酸基增多，但交联剂也发生了部分水解，使交联网络被破坏。形态因素主要指高吸水性树脂的主品形态。增大树脂主品的表面，有利于在较短时间内吸收较多的水，达到较高吸水率，因而将树脂制成多孔状或鳞片可保证其吸水性。 外界因素主要指吸收时间和吸收液的性质。随着吸收时间的延长，水分由表面向树脂产品内部扩散，直至达到饱和。高吸水树脂多为高分子电解质。其吸水性受吸收液性质，
低分子聚丙烯酸钠实验报告范文.doc
低分子聚丙烯酸钠实验报告范文 篇一：低分子量聚丙烯酸钠的合成实验报告 前言 随着我国丙烯酸工业的迅速发展，对丙烯酸下游产品的研究不断深入，应用范围不断扩大。聚丙烯酸钠作为丙烯酸的一种主要下游产品，近年来在国内外的研究受到重视，生产也不断增加。聚丙烯酸钠产品包括水溶性产品和水不溶性产品。水溶性聚丙烯酸钠产品广泛应用于食品、纺织造纸、化工等领域。水不溶性聚丙烯酸钠产品具高吸水性，主要用于农林园艺、生理卫生等领域。聚丙烯酸钠的分子量从几百至几千万以上，不同分子量的聚丙烯酸钠各有各的用途。超低分子量(700以下)的用途还未完全开发;低分子量(1000-5000)主要起分散作用;中等分子量(104-106)显示有增稠性;高分子量(106-107)的则主要做增稠剂和絮凝剂;超高分子量(107以上)的在水中溶胀，生成水凝胶，主要用作吸水剂。水溶性聚丙烯酸钠中又包括高分子量和低分子量两类。 目前高分子量聚丙烯酸钠合成是采用丙烯酸经氢氧化钠中和形成丙烯酸钠溶液，然后再聚合的工艺路线。在水溶性高分子量聚丙烯酸钠的合成中，通常是高浓度丙烯酸钠溶液和低浓度氧化还原引发剂在低温下进行水溶液聚合。制备的关键是在聚合前要除去丙烯酸中的阻聚剂。去除阻聚剂的方法有减压蒸馏或加
人活性炭吸附。高分子量聚丙烯酸钠聚合时往往因为自交联作用或聚合速度过快使产品水溶性降低，因此需加入抗交联剂和缓聚合剂。日本专利报道了以过硫酸盐和有机苯胺的复合引发体系，常温下催化丙烯酸钠水溶液聚合，制得溶解性能好的聚丙烯酸钠。戚银城等采用氧化-还原体系，添加氨水和氯化钠，在30℃时合成了分子量几百至几千万的聚丙烯酸钠。水溶液聚合法具有设备简单，操作容易的特点，但缺点是所得到的聚合产物含水量高达60%-70%，难干燥。反相悬浮聚合法也可用于合成高分子量聚丙烯酸钠。韩淑珍[5]报道了北京化工大学开发出反相悬浮聚合法合成聚丙烯酸钠絮凝剂，并建成1000L聚合釜装置。反相悬浮聚合法工艺复杂、设备利用率低。 聚丙烯酸钠是一种线状、可溶性高分子化合物，其分子链上的梭基由于静电相斥，使聚合物链伸展，促成有吸附性功能团外露到表面上，这些活性点吸附在溶液中悬浮粒子上，形成粒子间的架桥，从而加速了悬浮粒子的沉降。因此可作絮凝剂。 聚丙烯酸钠是近年来在各领域广泛使用的一类功能性高分子材料，高分子量聚丙烯酸钠在各使用行业越来越受重视。但在我国其研究还不深，生产规模还小，性能尚不如人意。研究其生产过程，提高产品应用性能，扩大产品的应用领域是当前的重要任务。 以上分析可见高分子量的聚丙烯酸钠在很多领域都广泛使用，但目前在国内企业使用的多为国外产品。国内近两年已有
高吸水性树脂
高吸水性高分子材料 材料学吕岩 1411093004 摘要： 在这篇综述中，探究的领域是高吸水性高分子材料，其中主要指的是高吸水性树脂。大体概述了其发展、结构，分类，吸水原理等；及几类简单的高吸水性树脂的制备方法。如淀粉类、纤维素类、共聚合类等。高吸水性树脂是一种新型功能高分子材料，由于它能吸收自身质量几百至上千倍的水,且吸水膨胀后生成的凝胶具有优良的保水性,因而广泛地应用于农业、医疗卫生、园艺、建筑材料、食品加工等多个领域。 关键词：高吸水性树脂原理性能制备广泛应用 Super absorbent polymer materials Material science lvyan 1411093004 Abstract: In this review, I explore the area about super absorbent polymer materials, mainly refers to the superabsorbent resin. Generally overview of its development, structure, classification, principle of absorbing water, etc.; And at the same time introduce some simple method of preparation of superabsorbent resin. Such as starch, cellulose, copolymerization, etc. Super absorbent resin is a kind of new functional polymer material, because it can absorb hundreds to thousands of times the mass of the water, and it has good water retention. So it has been widely used in agriculture, health care, gardening, building materials, food processing and other fields. Keywords: Super absorbent resin Principle Performance Preparation Super extensive applications