Page 54 - 《精细化工》2019年第11期

·2202· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 36 卷

原因是：当引发剂用量较少时，体系中被引发的自 实验的评价指标，进行的三因素三水平 9 组正交实
由基相应较少，聚合反应速度慢，此时，体系的起 验，结果如表 3 所示。
泡过程先于聚合过程完成，SPH 内部难以形成孔洞，
表 3 SPH 的正交实验结果
使得 SPH 吸水率（吸盐水率）低；反之，体系聚合
Table 3 Orthogonal test results of SPH
过程先于起泡过程完成，SPH 内部同样难以形成孔
实验 吸水率/ 吸盐水率/
洞，因而 SPH 吸水率（吸盐水率）降低。 因素Ⅰ 因素Ⅱ 因素Ⅲ
组别 (g/g) (g/g)

1 1 1 1 254.78 80.23
2 1 2 2 268.16 88.42
3 1 3 3 243.48 100.77
4 2 1 2 286.43 76.13
5 2 2 3 425.49 139.85
6 2 3 1 369.65 116.24
7 3 1 3 136.35 32.04
8 3 2 1 306.89 97.56
9 3 3 2 329.63 106.40

由表 3 可看出，在第 5 组实验参数下，制备的 SPH
图 2 引发剂用量对 SPH 吸液性能的影响
Fig. 2 Effect of initiator amount on the liquid absorption 具有最好的吸液性能，其中吸水率为 425.49 g/g，吸
performance of SPH 盐水率为 139.85 g/g。然而，各因素对 SPH 影响情
况尚不明确。因此，将表 3 中 SPH 的正交实验结果
2.1.3 交联剂用量对 SPH 基材吸液性能的影响
进行极差分析，结果见表 4。
保持 AM 与 AA 溶液体积比为 3∶2，引发剂用
量为 2.0%，通过改变交联剂用量为 0.05%、0.10%、 表 4 SPH 的正交实验极差分析
0.30%、0.50%、0.70%、0.90%，可得到交联剂用量 Table 4 Extreme difference analysis of SPH
对 SPH 基材吸液性能的影响，如图 3 所示。 序号 因素Ⅰ 因素Ⅱ 因素Ⅲ
K1 255.47 225.85 310.44
K2 360.52 333.51 294.74
K3 257.62 314.25 268.44
R 105.05 107.66 42.00
K'1 89.81 62.80 98.01
K'2 110.74 108.61 90.32
K'3 78.67 107.80 90.89
R' 32.07 45.81 7.69
注：K1、K2 和 K3 分别为制备 SPH 的各因素在水平 1、2、
3 条件下吸水率的平均值，R 为吸水率的极差（吸水率的最大平
均值与最小平均值之差）；K'1、K'2 和 K'3 分别为制备 SPH 的各

图 3 交联剂用量对 SPH 吸液性能的影响 因素在水平 1、2、3 条件下吸盐水率的平均值，R'为吸盐水率的
Fig. 3 Effect of crosslinking agent amount on the liquid 极差。
absorption performance of SPH
由表 4 极差分析结果可以看出，影响 SPH 吸水
从图 3 可看出，当 AM 与 AA 溶液体积比和引 率和吸盐水率因素的主次顺序均为Ⅱ>Ⅰ>Ⅲ，即引
发剂用量不变，交联剂用量为 0.5%时，SPH 的吸液性 发剂 APS 用量>单体 AM 与 AA 体积比>交联剂
能最好，吸水率达 299.33 g/g，吸盐水率为 98.86 g/g。 NMBA 用量，较好的因素组合为Ⅰ 2 Ⅱ 2 Ⅲ 1 ，即单体
交联剂用量为 0.5%时，不会造成交联度过高，使 AM 与 AA 体积比为 3∶2、引发剂 APS 用量为 2%、
SPH 内部形成较少的孔洞，从而影响 SPH 的吸液性 交联剂用量为 0.3%。
能，也不会由于交联度过低，导致无法在 SPH 网络 综合考虑单因素和正交实验结果，得到制备具
中形成有效的交联网络。 有良好吸液性能 SPH 的优化工艺参数为：AM 与 AA
2.2 正交实验优化 溶液体积比 3∶2，引发剂用量 2%，交联剂用量
以 SPH 的吸水率（吸盐水率）作为 SPH 正交 0.3%。在此条件下制备 SPH，吸水率为 493.64 g/g，