Page 146 - 精细化工2019年第10期
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·2112· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 36 卷
酸分子链过长交联后使树脂交联度过高 [15] ；另一方 图 4，实验方法同 1.2 节。
面，因为树脂中可离解的钠离子浓度小，树脂浸水 在反应体系中，交联剂的作用是在聚合物分子
时其结构内外所产生渗透压差小。随着丙烯酸中和 之间形成一定交联度，增大 SSAP 1 分子质量，使
度的升高，—COONa 含量增多，解离后使得树脂结 SSAP 1 具有稳定的三维网状结构。从图 4 可知，随
构内外侧渗透压差增加，导致 SSAP 1 吸水倍率逐渐 MBA 用量增加，树脂吸水倍率升高，达到一定值后，
—
升高。但丙烯酸中和度过高，体系中—COO 含量过 吸水倍率开始下降。当 MBA 用量少时，可能导致
多，引起分子链之间的静电排斥力增强，导致反应 聚合物交联度低、分子量低，形成三维网状结构松
速率下降、SSAP 1 交联度变低及可溶成分增多 [16] ， 散，树脂表现出一定的水溶性，吸水倍率低。随着
故 SSAP 1 吸水倍率下降。因此，确定最佳丙烯酸中 MBA 用量的增加，导致树脂分子质量增加，并易于
和度为 50%。 形成稳定三维网状结构，吸水倍率升高 [19] ；但当
2.1.3 APS 用量对吸水倍率的影响 MBA 用量过多时，导致交联度过高，浸水时树脂中
在丙烯酸与玉米淀粉质量比为 3∶1，丙烯酸中 分子链伸展受到限制 [20-21] ，将阻止水分子进入树脂
和度 50%，MBA 用量为 0.5%条件下，改变 APS 用 内部，所以呈现出吸水倍率下降趋势。因此， MBA
量分别为 0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%，考察了 最佳用量为 1.0%。
APS 用量对树脂吸水倍率的影响，结果见图 3，实
验方法同 1.2 节。
图 4 MBA 用量对 SSAP 1 吸水倍率的影响
Fig. 4 Effect of dosage of MBA on the water absorbency of SSAP 1
图 3 APS 用量对 SSAP 1 吸水倍率的影响 综上，一步法制备 SSAP 1 的优化参数为：丙烯
Fig. 3 Effect of dosage of APS on the water absorbency of SSAP 1
酸与玉米淀粉质量比为 3∶1，丙烯酸中和度为 50%，
由图 3 可知，随 APS 用量增加，SSAP 1 吸水倍 APS 用量 0.8%，MBA 用量 1.00%。该优化工艺制
率先升高后下降。这是因为当引发剂用量低时，体 备的 SSAP 1 吸水倍率为 464 g/g、吸盐水倍率为 34
系中产生自由基少，接枝聚合反应活性位点少，接 g/g，同样参数制备的 SSAP 吸水倍率为 428 g/g、吸
枝反应速率慢，使得树脂中聚丙烯酸平均分子链长 盐水倍率为 26 g/g。结果证明，碱溶解淀粉制备的
度较长，并含有少量均聚物与大量残留单体 [17] ，最 SSAP 1 吸水/盐水倍率明显提高。
2.2 FTIR 分析
终导致树脂三维网络结构不完整，树脂吸水倍率低。
图 5 为玉米淀粉与 SSAP 1 的红外光谱图。
当 APS 用量过多时，体系中自由基过多，活性位点
多，导致反应太快而不能控制，聚丙烯酸平均分子
链长度较短 [18] ，再经交联反应后，三维网络结构过
于紧密，故吸水倍率随 APS 用量增加而降低。当
APS 适量时，反应速率适宜，聚丙烯酸平均分子链
长度适宜，相应地吸水能力最佳。因此， APS 最佳
用量为 0.8%。
2.1.4 MBA 用量对吸水倍率影响
在丙烯酸与玉米淀粉质量比为 3∶1，丙烯酸中
和度 50%，APS 用量为 0.8%条件下，改变 MBA 用
量分别为 0.25%、0.50%、0.75%、1.00%、1.25%， 图 5 玉米淀粉(a)与 SSAP 1 (b)的红外光谱图
考察了 MBA 用量对树脂吸水倍率的影响，结果见 Fig.5 FTIR spectra of corn starch(a) and SSAP 1 (b)
