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·1614·                            精细化工   FINE CHEMICALS                                  第 35 卷

            链的亲水性、自身的结构和外界溶液的性质                     [15] 。本    AM 和 NaAMC 14 S 为接枝单体，在引发剂作用下合
            文中，以 CMC 为主链骨架桥梁作用，在 CMC 上接                        成 CMC-g-P(AM-co-NaAMC 14 S)高吸水树脂，通过红
            枝亲水性较好的 AM 和具有耐温抗盐抗压基团的长                           外光谱分析表明两种单体成功接枝在 CMC上。CMC
            链 NaAMC 14 S，从而使合成的高吸水性树脂具有完                       和 NaAMC 14 S 的加入，有效地改善了树脂的网络结
            善的网络结构，并且在高分子链上引入大量的非离                             构，并且 CMC 和 NaAMC 14 S 的用量对树脂吸液性能
            子型、离子型亲水性基团，这些都为水分子的存在                             有很大的影响，且当 w(CMC)=10%，w(NaAMC 14 S)=
            提供了有力的条件，很大程度提高了树脂的吸水性                             0.93%时，树脂在去离子水和生理盐水中的吸液倍率
            能。树脂在 0.9% NaCl 和 0.2% MgCl 2 盐水中的吸液               最大值分别达到 1425.6 和 78.6 g/g。
                                                 2+
                                          +
            倍率大幅度降低，主要是因为 Na 和 Mg 的存在：                             树脂在不同的 pH 溶液中，表现出酸碱敏感性，
            一方面产生了静电屏蔽效应，使得树脂的网络结构                             在 pH=6~8 时，具有良好的吸液性能；在 30、60 和
            不能有效地扩张；另一方面树脂内外的渗透压差减                             100 ℃条件下，静置 2 h，保水率分别为 89.6%、68.6%
            小，致使其吸液倍率降低。                                       和54.3%，具有较好的抗温能力；在1000和12000 r/min
            2.3.4   高吸水树脂在不同 pH 溶液中的吸液性能                       的转速下离心 45 min，保水率极高，分别达到 99.94%
                 将高吸水性树脂分别浸泡在不同 pH 的水溶液                        和 73.7%，具有极强的耐压能力。
            中，经过一段时间达到溶胀平衡后，分别测定吸液                                 通过扫描电镜发现树脂有较好的空间网络结
            倍率，结果见图 7。                                         构，增大了树脂的比表面积，因此具有较好的吸液
                                                               性能；从分子结构设计的角度出发，树脂合成中选
                                                               用长链耐温抗盐疏水单体 NaAMC 14 S，通过其疏水
                                                               基团的疏水缔合作用改善了树脂的网络结构，并有
                                                               效地增强了树脂网络结构的强度，使得树脂具有较
                                                               好的耐温和极强的抗压能力，为树脂的合成提供了
                                                               新思路；树脂具有较强的吸液和抗压性能，在农业、
                                                               园艺等领域有着潜在的应用价值。

                                                               参考文献：
                                                               [1]  Li  Xiaolu (李晓璐), Bao Yan (鲍艳), Ma Jianzhong (马建中).

            图 7  CMC-g-P(AM-co-NaAMC 14 S)在不同 pH 溶液中的              Research advances in inorganic-organic nanocomposite superabsorbent
                                                                   resin[J]. N Chem Mater (化工新型材料), 2016, 44(2): 43-45.
                  吸液性能
            Fig. 7    Absorbency of CMC-g-P(AM-co-NaAMC 14 S) in   [2]   Kabiri K, Omidian H, Hashemi H, et al. Synthesis of fast-swelling
                                                                   superabsorbent hydrogels: Effect of crosslinker type and concentration
                    solutions with different pH values
                                                                   on porosity and absorption rate[J]. European Polymer Journal, 2003,
                 如图 7 所示，溶液的 pH 对树脂的吸液能力有                          39(7): 1341-1348.
                                                               [3]   Li J, Wang Z H, Song X J,  et al. Research progress in water
            很大的影响，在 pH=2~12 内，树脂的吸液倍率都发                            absorbent polymers for oilfield development[J]. Petrochemical
            生一定程度的改变，pH<6 和 pH>8 时，吸液倍率均                           Technology, 2011, 40(3): 334-340.
            明显降低。pH=6~8 时，高吸水性树脂的吸液倍率较                         [4]  Deng  Qizi (邓琦子), Wang Tian (汪天). Application and development
                                                                   of super absorbent polymers in soilless cultivation[J]. Chin Agric Sci
            高且变化不大。因为树脂分子链中含有亲水基团—                                 Bull (中国农学通报), 2013, 29(13): 90-94.
            COONa，在强酸条件下，—COONa 变为—COOH，                       [5]   Zohuriaan-Mehr M J, Kabiri K. Superabsorbent polymer materials:A
                                     –
            致使树脂分子链上的—COO 数目减少，分子间静电                               review[J]. Iran Polym J, 2008, 17(6): 451-477.
                                                               [6]   Zohuriaan-Mehr M J, Omidian H, Doroudiani S, et al. Advances in
            斥力减弱，降低了树脂网络结构的扩张，吸水倍率                                 non-hygienic applications of superabsorbent hydrogel materials[J]. J
                                                        +
            降低；并且原先维持树脂网络内部电中性的 Na 有                               Mater Sci, 2010, 45(21): 5711-5735.
                                                               [7]   Randolph L D, Palin W M, Bebelman S, et al. Ultra-fast light-curing
            可能游离到网络外，导致树脂网络内部离子浓度下
                                                                   resin composite with increased conversion and  reduced  monomer
            降，渗透压下降，吸液倍率降低。在强碱条件下，                                 elution[J]. Dent Mater, 2014, 30(5): 594-604.
                          +
            外部溶液中 Na 的存在抑制了—COONa 的电离，促                        [8]   Caló E, Khutoryanskiy V V. Biomedical applications of hydrogels: A
                                                                   review of patents and commercial products[J]. Eur Polym J, 2015,
                     –
            使—COO 数目减少，分子间静电斥力减弱，也限制                               65: 252-267.
            树脂网络结构的扩张，其吸液倍率下降。                                 [9]   Dai H,  Huang H.  Enhanced swelling and responsive properties  of
                                                                   pineapple peel carboxymethyl cellulose-g-poly (acrylic acid-co-
            3   结论                                                 acrylamide) superabsorbent hydrogel by the introduction of
                                                                   carclazyte[J]. J Agra Food Chem, 2017, 65(3): 565-574.

                 采用水溶液聚合法以 CMC 为接枝共聚骨架，                                                    （下转第 1620 页）
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