榆林学院本科毕业论文

沸石用量的增加而减小。这是因为一方面虽然有机改性沸石表面存在少量的Si-OH，但它的亲水性明显弱于-COOH和-COO-。随着改性沸石用量的增加，-COOH和-COO-的含量不断减小，从而减小了复合材料的吸水倍率。另一方面，过大有机改性沸石的存在，会产生过多的交联点，使得交联密度过大，不利于复合材料三维网络的形成，从而降低了复合材料的吸水倍率。

3.1.2引发剂用量对吸水倍率的影响

图3-2 引发剂用量对高吸水性树脂吸水率的影响

引发剂的用量不仅影响反应速率、转化率、分子量的大小，而且会影响到反应是否会发生爆聚，固定其他条件不变，改变引发剂用量考察其对吸水率的影响。由图可知，吸水倍率随引发剂用量的增加而增加，当引发剂与单体质量比为0.3%时，吸水倍率最大，此值为引发剂用量的最佳值，继续增加引发剂用量，吸水倍率反而下降。这是由于引发剂用量较小时，不能充分引发淀粉大分子产生自由基，反应活性中心少，反应速度慢，甚至不反应，导致转化率及交联均匀度低，故吸水率也低。而且由于引发剂少，引发反应困难，诱导期相对较长，造成反应积累到一定程度突然快速反应，产生爆聚。此外，引发剂用量过少，使得沸石与有机树脂的反应机理减少，导致无法形成有效的三维空间网络结构，吸水倍率较低。

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反相悬浮法制备淀粉接枝丙烯酸复合材料的研究

当引发剂用量太多时，反应活性中心多，反应速度快，反应转化率也较高，但引发剂用量过多会增加大分子自由基终止的机会，使分子量下降，链端数目增加，甚至会出现水溶性，从而使吸水剂的吸水率降低。由于反应速率快，产生大量反应热，不易及时散失，容易导致反应产生爆聚。

3.1.3交联剂用量对吸水倍率的影响

交联剂用量对吸水倍率的影响见图3-3。由图可知，吸水倍率随交联剂用量增加呈现先升高后降低的趋势，交联剂用量为0.08%时，吸水倍率均达到最大值。交联剂用量是形成三维网络大小的关键因素，用量太少，交联密度低，材料吸水后呈半水溶性状态或部分成为水溶性树脂，且凝胶强度低，吸水倍率小；交联剂用量过多，交联密度高，三维网络结构的孔径和吸水容量变小，使得水分子难以进入网络，吸水后凝胶较硬，导致吸水倍率显著下降。

图3-3 交联剂用量对吸水倍率的影响

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榆林学院本科毕业论文

3.1.4中和度对吸水倍率的影响

图3-4 中和度对吸水倍率的影响

从吸水机理可知，亲水基团是高吸水性树脂能够完成吸水过程的原动力。丙烯酸的中和度直接影响到树脂分子链上的亲水基团的数目多少，从而影响到聚合物的吸水能力。

由图可知，当中和度低于80%时，产物吸水倍率随中和度的增加而升高；当中和度高于80%时，吸水倍率随中和度的增加而降低，可见最佳中和度为80%，此时吸水倍率最大。这是由于中和度低时，该液酸性大，聚合速率快，易引起爆聚，产生酸酐副交联且聚合物分子链上的－COOH基电离程度低，分子链及网络在吸水时呈收缩状态，产生渗透压和亲和力均小，故吸水率小。随着中和度的增加，-COOH部分变为－COO－，分子链上电离的－COO－基增加，由于－COO－基的排斥作用，分子链伸直，网络膨胀，同时产生的亲和力增强，渗透压增大，因而吸水率增加。中和度过高时，网络结构上的离子浓度较大，水分子和离子之间的氢键既多又强，由于氢键具有方向性，用氢键结合的水分子在空间上有一定的取向，相邻的氢键彼此干扰排斥。此外，过高的中和度，会使聚合物链中产生

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反相悬浮法制备淀粉接枝丙烯酸复合材料的研究

大量的-COONa，电离后相邻的－COO－间的静电排斥使得聚合物网络不稳定，限制分子链的自由运动，使聚合物的微孔不能充分发挥其贮水能力，故复合物的吸水倍率较低。

3.2产物表征

3.2.1 产物形态

图3-5 吸水前后的树脂形态

图为0.5g在最优条件下制备的的高吸水性树脂在吸水前后的状态，树脂在吸水后变成凝胶状态而且体积变大了很多倍，质量则由0.5g变为266.25g，吸水倍率达到532.5g/g。

3.2.2 红外表征

图3-6是丝光沸石原粉、有机改性后的丝光沸石、淀粉、合成的淀粉接枝丙烯

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