多种植物秸秆粉混合接枝丙烯酸高吸水树脂的研究开题报告

1. 研究目的与意义

随着不可再生资源的日益匮乏，人们环保意识的增强，合成树脂由于造价高，降解难等因素逐渐被高吸水树脂所取代。从资源可持续利用，生物体亲和性，和生物降解的特点出发，人们对纤维素的利用寄予厚望。将纤维素与丙烯酸等单体聚合可制备性能独特的高吸水树脂，与合成类树脂相比，前者能吸收自身重量几百倍的水，，并且具有耐盐性好，ph易调节，抗生物降解等优点。由于秸秆纤维素天然可再生，来源广，价格低，对环境无污染，所以，深入研究具有重要的环保意义和经济意义。

2. 国内外研究现状分析

国外发展

高吸水性树脂是20世纪60年代末发展起来的，最早在1961年由美国农业部北方研究所russell等^[11]从淀粉接枝丙烯腈开始研究，其目的是在农业和园艺中作为植物生长和运输时的水凝胶，保持周围土壤的水份；其后fanta等接着进行研究，于1966年首先发表了关于淀粉改性的物质具有优越的吸水能力的论文，指出淀粉衍生物具有优越的吸水能力，吸水后形成的膨润凝胶体保水性很强，即使加压也不与水分离，甚至具有吸湿保湿性，这些特性都超过了以往的高分子材料。首次开发成功后，世界各国对高吸水性树脂在体系、种类、制备方法、性能改进、应用领域等方面进行了大量的研究工作，并取得了一系列的研究成果。

1975年美国谷物加工公司成功研究出淀粉接枝丙烯腈高吸水性树脂，但直到1978年才由日本的三洋化成工业率先进行了商业化生产，将高吸水性树脂用于一次性尿布，于1979年在日本名古屋投产了1000吨/年的生产设备，产品远销欧美各国，使其市场潜力和应用研究受到人们的重视。高吸水性树脂的发展也随之进入了一个新的时代。

3. 研究的基本内容与计划

高吸水树脂的聚合方法

聚合方法主要有：本体聚合法、溶液聚合法和反相悬浮聚合法等。本体聚合法由于反应热难以排除，加上聚合物出料难，用于实验室合成偏多。反相悬浮法以溶剂(油相)为分散介质，水溶性单体在悬浮剂和强烈搅拌作用下，分散成悬浮水相液滴，引发剂溶解在水相液滴中而进行的聚合反应．溶液聚合法反应单体和引发剂等在适当的溶剂中进行聚合，聚合工艺简单，单体转化率高，吸水能力和保水能力强，最主要是制备工艺具有物耗低、能耗低、污染小的特点，是一种符合环保节能的制备方法，特别适合于工业化生产。

溶液聚合法

4. 研究创新点

改善凝胶强度的方法

提高凝胶强度的方法主要有:提高交联度,利用非离子型亲水性单体或非亲水性单体与离子型单体进行共聚,混合复合。高吸水性树脂的交联度越高,凝胶强度越大,因此,控制交联度的大小,可以控制好高吸水性树脂的凝胶强度,制造出需要的高吸水性树脂。非亲水性单体聚合物一般不吸水,但强度很高。将离子型单体与其共聚,就可得到较高凝胶强度的吸水树脂,不仅拥有较高的吸水能力,还能增加其吸水效率。无机材料一般拥有较高的强度,高吸水性树脂与其复合,可得到较高的强度。

改善耐盐性的方法