Page 64 - 《精细化工》2021年第6期

·1126· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 38 卷

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同时，使得网络结构中内外的渗透压差增加，吸水 处为酯中 C==O 的伸缩振动吸收峰，1410 cm 处为
（盐）倍率增加。AA 中和度超过 70%，过量的 Na + 羧基的特征吸收峰，说明在酸性条件下 KG 脱掉乙
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会屏蔽网络中的羧酸根 [24] ，阻碍羧酸根之间的排斥， 酰基团。1150、1049 cm 处吸收峰强度增加，归属
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导致吸水（盐）倍率降低。所以，选择 AA 中和度 于 C—O—C 的伸缩振动；1076 cm 处为磺酸基的
为 70%进行后续实验。 对称伸缩振动吸收峰；这都是 MKG 的特征吸收峰。
2.1.6 APT 含量对吸水（盐）倍率的影响 同时，在 KG-g-PAA 和 MKG-g-PAA/APT 谱图中，
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按照 1.2.1 节实验方法，在其他条件不变的情况 1062、1076 cm 处出现新的吸收峰，说明 KG 改性
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下，考察了 APT 含量（以 KG、AS、APS、MBA、 成功。1406、1407 cm –1 为—COO 的不对称伸缩振
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AA 和 NaOH 的总质量为基准）对树脂吸水（盐） 动吸收峰 [26] ，1575，1606 cm 处为羧基中 C==O 的
倍率的影响，见图 6。由图 6 可知，随着 APT 含量 伸缩振动吸收峰，说明 AA 参与了聚合反应。
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的增加，吸水（盐）倍率先增加后降低。APT 含量 529 cm 处为 APT 上 Si—O—Si 的特征吸收峰，说
小于 2%时，APT 表面的羟基参与反应，阻碍了链 明 APT 参与了反应。
与链间的缠绕，削弱了氢键，降低了物理交联，改
善了三维网络；当 APT 含量大于 2%时，更多的交
联点产生，从而使交联密度增加。同时，过量的 APT
被填充到网络中，阻碍水分进入网络，最终降低了
吸水（盐）倍率。当 APT 含量为 2%时，吸水（盐）
倍率最佳。树脂在去离子水、自来水和质量分数
0.9% NaCl 中吸水（盐）倍率分别为 1110、210 和
108 g/g。所以，复合高吸水树脂的最佳合成条件为：
KG、MBA、APS 含量分别为 AA 质量的 10%、0.07%、
0.6%，APT 含量为 KG、AS、APS、MBA、AA 和

NaOH 的总质量的 2%，AA 中和度为 70%、m(AS)∶ 图 7 KG（a）、MKG（b）、KG-g-PAA（c）和 MKG-g-PAA/
m(KG) = 1∶62.5。后续使用最佳条件下合成的高吸 APT（d）的 FTIR 谱图
水树脂进行性能测试。 Fig. 7 FTIR spectra of KG (a), MKG (b), KG-g-PAA (c)
and MKG-g-PAA/APT (d)
2.2.2 热重分析
对 MKG-g-PAA 和 MKG-g-PAA/APT 进行了 TG
分析，见图 8。

图 6 APT 含量对吸水（盐）倍率的影响
Fig. 6 Effect of APT content on the water (salt) absorption
capacity

2.2 表征
2.2.1 FTIR 分析 图 8 MKG-g-PAA 和 MKG-g-PAA/APT 的 TG 曲线
图 7 为 KG、MKG、KG-g-PAA 和 MKG-g-PAA/ Fig. 8 TG/DTA curves of MKG-g-PAA and MKG-g-PAA/
APT
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APT 的 FTIR 谱图。对于 KG，1633 cm 处为 C==O
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的伸缩振动吸收峰；1384 cm 处为 C—OH 的平面 由图 8 可以看出，MKG-g-PAA 的热分解分为 4
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振动吸收峰，在 MKG 基本消失；1151 cm 处归属 个阶段。第 1 阶段（25~223 ℃）的质量损失为 12.75%，
于多糖的吡喃糖环 [25] 。将 MKG、KG 和 KG-g-PAA 是由于结构中游离水的消除；第 2 阶段（223~411 ℃）
的 FTIR 对比，在 MKG 的 FTIR 谱图中，1724 cm –1 的质量损失率为 19.75%，归因于小分子和侧链的分