Page 24 - 《精细化工》2020年第7期

·1306· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 37 卷

维素（HEC）为原料，以环氧氯丙烷（ECH）为交 础上又赋予其磁性，通过 N-异丙基丙烯酰胺 NIPAM
联剂，制备了一系列纤维素基温敏吸水树脂。通过 与丙烯酸钠共聚包覆四氧化三铁颗粒制备了温敏磁
调节复合体系中温敏组分和亲水组分的比例及交联 性吸水树脂 TSMAR。与传统温敏树脂相比，TMSAR
剂的含量，吸水树脂的吸水倍率在 30~85 ℃内可调 吸水性能大幅提升，平衡溶胀倍率增加了 3.61 倍；
可控。HPMC 含量越高，凝胶收缩能力越强；ECH 温度升高，TMSAR 的退溶胀效果及保水率均优于
含量越高，凝胶收缩能力越弱。该吸水树脂为温度 传统温敏树脂。这主要是聚合时引入的 N-异丙基丙
响应型吸水树脂在更广范围的应用奠定了基础。 烯酰胺增加了树脂的亲水性，与水分子的氢键效应
为了改善吸水树脂的温度响应性能及其溶胀性 增强所致，进一步提高了吸水树脂的综合性能。ZHANG
能，通常采用引入亲水性单体（如丙烯酸、丙烯酰 等 [23] 以丙烯酸（AA）、NIPAM 为原料，采用反相悬
胺、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸等），接枝共聚天然 浮聚合法制备了温敏吸水树脂 P(AA-NIPAM)。该吸水
多糖大分子（如海藻酸钠、淀粉、纤维素、明胶等） 树脂在粉煤脱水过程中展现出优异的温度响应及吸
制备半互穿网络结构吸水树脂，提高吸水树脂的亲 水性能，粉煤与吸水树脂充分混合 60 min，其含水
水性及比表面积。高欣等 [21] 以纤维素羧酸钠（CAS）、 量即可降低到 10%以下。YAO 等 [24] 以 NIPAM 为单
丙烯酰胺（AM）和二烯丙基二甲基氯化铵（DAC） 体，制备了一系列黏土含量不同的温敏型复合吸水
为原料，采用序列合成技术制备了一种具有半互穿 树脂，黏土含量不同，吸水树脂凝胶厚度不同。当
网络结构的 CAS/P(AM-co-DAC)温控型吸水树脂 温度改变时，复合吸水树脂凝胶会发生弯曲和伸缩，
（见图 2）。CAS 的添加使吸水树脂孔隙率增加，提 形成可由温度控制的机械手臂。DAS 等 [25] 以环糊精
高了其温度响应灵敏性。该复合吸水树脂在温度的 和 NIPAM 为原料合成了温敏共价交联吸水树脂，该
作用下具备可调控的吸水性能，温敏特性明显，且 吸水树脂凝胶根据生理温度（36~37 ℃）的变化在双
表现出良好的溶胀-退溶胀可逆性，可应用于肥料缓 药物释放体系中可以控制奥硝唑和环丙沙星的释放，
释等领域。陈航超等 [22] 在吸水树脂温度响应性能基 且其稳定性长达 3 个月。

图 2 CAS/P(AM-co-DAC)吸水树脂结构 [21]
Fig. 2 Structure of CAS/P(AM-co-DAC) superabsorbent hydrogels [21]

目前，提升吸水树脂温敏性能大多是通过构建 温度响应型吸水树脂是后续研究的重点。
多孔 [26-28] 、梳状 [29-30] 或微球复合结构 [31-33] 等提高比 2.2 pH 响应型
表面积或与溶液接触面积的方式来实现的，但会影 pH 响应型吸水树脂是研究最多和应用最广的
响凝胶吸水后的力学强度，实际应用时效果并不理 环境响应型吸水树脂之一，是指溶胀性能随环境 pH
想。制备更灵敏、机械强度大且环境适应性更广的 变化而变化的一类吸水树脂 [34] 。在树脂结构内部往