Page 65 - 《精细化工》2021年第6期

第 6 期 赵俊吉，等: 改性刺梧桐胶基吸水树脂的合成及防蒸发性能 ·1127·

解；第 3 阶段（411~598 ℃）有 11.00%的质量损失 由图 10 可以看出，MKG-g-PAA/APT 在去离子
率，这与 MKG-g-PAA 的主链断裂有关；598~800 ℃ 水、自来水和 NaCl 溶液中的吸水（盐）倍率最大。同
为最后阶段的质量损失（3.40%），归因于残留有机 时，4 种高吸水树脂的吸水（盐）倍率存在很大差
物的分解或降解。MKG-g-PAA/APT 的分解过程也 异。在自来水中由于水的硬度和大量离子的存在导
有 4 阶段，分别为 25~224、224~410、410~605 和 605~ 致吸水（盐）倍率下降。在 NaCl 溶液中，由于 NaCl
+
800 ℃，质量损失率分别为 11.82%、16.50%、26.34% 溶液中 Na 的屏蔽作用和阴离子之间的静电斥力使
和 6.30%。800 ℃时，MKG-g-PAA/ APT 的质量残 得网络与环境之间的渗透压降低，吸盐倍率降低。
余率约 39.00%，而 MKG-g-PAA 的质量残余率约 并且 AS 改性 KG 可提高吸水（盐）倍率和耐盐性。
37.70%。TG/DTA 结果表明，APT 与 MKG-g-PAA 2.3.2 不同温度下的保水率
发生了化学反应，APT 可提高树脂的热稳定性。 范德华力和氢键直接影响树脂的保水能力。温
2.2.3 SEM 分析 度会改变高吸水树脂与水分之间的结合力，从而影
对 MKG-g-PAA/APT 和 MKG-g-PAA 进行了 响高吸水树脂在土壤中的应用。
SEM 测试，见图 9。由图 9 可以看出，MKG-g-PAA 对 MKG-g-PAA/APT 在 25、45 和 60 ℃下的保
的表面平整且多孔，而 MKG-g-PAA/APT 表面有部 水能力进行了测试，见图 11。
分孔状结构且表面粗糙，这是由于乙醇从网状结构
中排出而留下不均匀的小孔，从而有利于水分的吸
收和扩散。APT 的加入使 MKG-g-PAA/APT 表面变
疏松，并且呈现出空隙结构和高低不平。

图 11 MKG-g-PAA/APT 在不同温度下的保水能力
Fig. 11 Water absorption rates of MKG-g-PAA/APT at
图 9 MKG-g-PAA/APT（a）和 MKG-g-PAA（b）的 SEM 图 different temperatures
Fig. 9 SEM images of MKG-g-PAA/APT (a) and MKG-g-
PAA (b) 由图 11 可知，25 ℃下，高吸水树脂在 12 h 后
保水率仍达到 54.0%，说明高吸水树脂具有良好的
2.3 溶胀性能测定
保水能力。在 45 和 60 ℃时，高吸水树脂的保水能力
2.3.1 高吸水树脂在去离子水、自来水和 NaCl 溶
液中的吸水（盐）倍率 比其在 25 ℃时的保水能力差，分别为 14.4%和 8.0%，
这是由于高温会加速水分子的扩散并削弱高吸水树
对不同高吸水树脂在去离子水、自来水和质量
脂与水分子之间的结合力，从而导致保水率下降。
分数为 0.9% NaCl 溶液中的吸水（盐）倍率进行了
2.4 高吸水树脂在农业中的应用
测试，见图 10。
2.4.1 最大持水量分析
对不同含量 MKG-g-PAA/APT、保水剂 1 和保
水剂 2 的最大持水量进行了测试，见图 12。由图 12
可知，高吸水树脂的含量从 0.10%增加到 0.20%时，
沙土的最大持水量显著提高。空白样（未添加保水
剂或高吸水树脂）的最大持水量约为 25.5%。含量
为 0.10%的 MKG-g-PAA/AP、保水剂 1 和 2 使沙土
的最大持水量分别比空白样提高 9.4%，6.1%，3.3%。
同样地，含量为 0.15%的 MKG-g-PAA/APT、保水剂
1 和 2 的最大持水量分别比空白样提高了 12.9%，
9.3%，5.2%。结果表明，MKG-g-PAA/APT、保水
图 10 不同高吸水树脂的吸水（盐）倍率
Fig. 10 Water (salt) absorption capacity of different water 剂 1 和 2 的含量与最大持水量呈正比关系，且
absorbent resins MKG-g-PAA/APT 的最大持水量高于保水剂 1 和 2。