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第 3 期 祁晓华，等: γ-聚谷氨酸/凹凸棒石复合高吸水树脂的制备及性能 ·417·
2.2 SEM 分析 一些均匀分布的亮点，这些亮点就是 ATP，说明 ATP
图 2 是 γ-PGA 凝胶和 γ-PGA/ATP 凝胶的 SEM 是均匀地分散在基体树脂中。此外，从图 2b 2 中亮
照片。可以看出，γ-PGA 凝胶表面凹凸不平、深浅 点的尺寸可以推测这些亮点应该为 ATP 晶束。从图
不一，将凸起部分继续放大后，可以发现其上有密 2b 3 中可以看出，在更高的放大倍数下能够观察到
集的小孔。而加入 ATP 以后，可以看到图中出现了 ATP 的棒晶。
图 2 γ-PGA 凝胶（a）及 γ-PGA/ATP 凝胶（b）不同放大倍数下的 SEM 照片
Fig. 2 SEM images of γ-PGA hydrogel(a) and γ-PGA/ATP hydrogel(b)
2.3 γ-PGA 的质量分数对 γ-PGA/ATP 复合高吸水 产物的收率也在增加，意味着在 γ-PGA 用量增加时，
树脂溶胀度的影响 交联剂的交联程度也在增加。对于 γ-PGA/ATP 复合
在 ATP 的含量（以 γ-PGA 的质量计，下同）， 高吸水树脂体系，上述变化也可能是由于交联程度
为 8%，保持其他反应条件同 1.2 节时，将 γ-聚谷氨 的影响所致。当 γ-PGA 的用量过小时，γ-PGA 分子
配成不同质量分数的水溶液，考察了 γ-PGA 的质量 链间间距太远，交联效果较差，无法形成适宜的网
分数对 γ-PGA/ATP 复合高吸水树脂溶胀度的影响， 络结构；若 γ-PGA 的用量过大，γ-PGA 分子链间间
结果见图 3。由图 3 可以看出，随着 γ-PGA 质量分 距太近，网络结构过密，在溶胀时，分子链的伸展
数的增加，γ-PGA/ATP 在蒸馏水中的溶胀度增加； 受限，溶胀度较低 [12] 。
当 γ-PGA 的质量分数为 14.0%时，产物的溶胀度达 2.4 ATP 用量对 γ-PGA/ATP 复合高吸水树脂溶胀
到最大值（532 g/g）；继续增加 γ-PGA 的用量，溶 度的影响
胀度反而随着 γ-PGA 用量的增加而减小。根据张新 在 γ-PGA 的质量分数为 14.0%，保持其他反应
民 [12] 等的研究结果可知，随着 γ-PGA 用量的增加， 条件同 1.2 节时，只改变 ATP 的含量（以 γ-PGA 的
质量计），考察了 ATP 用量对树脂溶胀度的影响，
结果见图 4。如图 4 所示，随着 ATP 用量的增加，
γ-PGA/ATP 复合高吸水树脂在蒸馏水中的溶胀度呈
现先增大后减小的趋势。ATP 含量为 6%时，树脂的
溶胀度达到最大值（820 g/g）。这是因为 ATP 中的
金属离子和表面的 O—H 会与 γ-PGA 中的羧基和氨
氮发生配位作用 [22] ，使得 ATP 在 γ-PGA 基体中起到
了交联点的作用。适度的交联点的增加有利于优化
三维网络结构，提高复合树脂的溶胀度。但是当 ATP
图 3 γ-PGA 质量分数对 γ-PGA/ATP 复合高吸水树脂在 用量过多时，交联点的过度增加会导致树脂网络的
蒸馏水中溶胀度的影响 收缩，同时未参与配位的 ATP 本身的吸水能力远不
Fig. 3 Effect of mass fraction of γ-PGA on the Q of 如 γ-PGA 基体，因此，复合树脂的溶胀度开始随着
γ-PGA/ATP superabsorbent composite in distilled [20,24]
water ATP 用量的增加而降低 。
