Page 42 - 《精细化工》2019年第11期

·2190· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 36 卷

树脂吸收大量水分。因此，随着中和度的增加，—
COONa 基团增多，吸水树脂的吸水倍率也会提高。
–
但中和度过高，会导致—COO 基团增多，排斥力过
大，网络结构不稳定，吸水倍率下降 [28] 。由图 9 可
知，丙烯酸中和度为 70%时，树脂的吸水倍率最高。

图 7 KPS 用量对树脂吸水倍率的影响
Fig. 7 Effect of KPS dosage on water absorbency of resin

2.2.4 MBA 用量对树脂吸水倍率的影响
在 AA 10.0 g，PVA 用量为 15%，AM 用量为
10%，KPS 用量为 0.4%，尿素用量为 10.0 g，AA

中和度为 70%的条件下，考察不同 MBA 用量对树 图 9 丙烯酸中和度对树脂吸水倍率的影响
脂吸水倍率的影响，结果见图 8。交联剂 MBA 是制备 Fig. 9 Effect of neutralization degree of AA on water
吸水树脂的重要原料，主要作用是将共聚物分子链交 absorbency of resin

联形成网状结构。 2.2.6 尿素用量对树脂吸水倍率的影响

在 AA 10.0 g、PVA 用量为 15%、AM 用量为 10%、
KPS 用量为 0.4%、MBA 用量为 0.05%、AA 中和度
为 70%的条件下，考察不同尿素用量对树脂吸水倍
率的影响，结果见图 10。尿素加入高吸水性树脂是
基于提高树脂的应用性能，其主要以两种形式存在
于树脂中：一种是转换为酰胺基团键合在共聚物高
分子链上；另一种是以尿素分子的形式分散于树脂
内部 [29] ，当树脂遇水溶胀时，树脂内部的尿素分子
通过游离水向树脂外部扩散，之后，共聚物高分子
链上的氮元素因水解作用溶解。因此，树脂内部的尿

图 8 MBA 用量对树脂吸水倍率的影响 素具有很好的缓释性能 [30] 。当尿素含量过多时，尿
Fig. 8 Effect of MBA dosage on water absorbency of resin
素分子一方面会占据网格，导致网格体积较小，吸水
由图 8 可知，交联剂用量较少时，交联密度较 倍率降低，另一方面过量的尿素会在树脂表面结晶，
低，网状结构不完整，树脂为水溶性聚合物，吸水 树脂遇水后，表面的尿素会遇水溶解，尿素分子分散
倍率较低。随着交联剂用量增加，树脂的交联密度 在水中，使树脂内外的渗透压差减小，降低吸水倍率。
增大，网状结构逐渐完整，吸水倍率显著提高。但 图 10 显示，尿素用量与 AA 相当，即 10.0 g（为
是当交联剂用量过多时，树脂内部交联点过多，导 AA 质量的 100%）时，树脂的吸水倍率最高。此时，
致网格孔径减小，吸水倍率降低，这与文献报道相 树脂的吸水倍率为 505 g/g，吸盐水倍率为 88 g/g。
似 [27] 。所以，交联剂 MBA 的适宜用量为 0.05%。
2.2.5 丙烯酸中和度对树脂吸水倍率的影响
在 AA 10.0 g，PVA 用量为 15%，AM 用量为
10%，KPS 用量为 0.4%，MBA 用量为 0.05%，尿素
用量为 10.0 g 的条件下，探讨了不同 AA 中和度对
树脂吸水倍率的影响，结果见图 9。中和度是合成
高吸水性树脂的影响要素，NaOH 可使丙烯酸中的
—COOH 一部分转化为—COONa，从而增强树脂的
亲水性，其次—COONa 比—COOH 电离能力更强，
吸水树脂高分子链上的—COONa 遇水电离后，固定

–
在高分子链上的—COO 相互排斥，同时网格内部的 图 10 尿素用量对树脂吸水倍率的影响
+
Na 也相互排斥造成树脂内外的渗透压差，有利吸水 Fig. 10 Effect of urea dosage on water absorbency of resin