Page 82 - 《精细化工》2022年第9期

·1800· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 39 卷

2011.12 g/g。碱性水解过程中，树脂内部会产生亲水 吸水倍率降低 [31] 。当水解温度较高时，树脂大分子
性较强的—COONa 基团，其遇水会电离生成—COO – 链、SL 的降解以及交联网络的降解，又导致了树脂
+
和 Na ，阴离子之间的静电排斥作用促使树脂网络 吸水倍率的降低。因此，最佳水解温度为 75 ℃。
的扩张，增强了树脂的吸水能力 [29] 。当 NaOH 溶液 2.2.4 搅拌速率的影响
浓度较低时，树脂内部产生的羧酸盐基团较少，不 在水解时间为 2.0 h，NaOH 浓度为 0.0125 mol/L，
利于树脂网络的扩张，从而导致吸水倍率较低。但 水解温度为 75 ℃条件下，不同搅拌速率对树脂吸
当 NaOH 溶液浓度较高时，树脂大分子链上产生了 水倍率的影响如图 9 所示。从图 9 可以看出，水解
过多的—COONa，且树脂内部残留有少量的碱，树 反应中搅拌速率对吸水倍率的影响也很大。树脂样
–
+
脂浸泡在去离子水中时，过量的 Na 会对—COO 产 品在水解过程中会发生溶胀，如果水解过程中不进
–
生电荷屏蔽作用，削弱了—COO 之间的静电斥力， 行有效地搅拌，会导致体系混合不均匀。在搅拌速
树脂网络的扩张能力降低，从而导致吸水倍率的下 率较低时，吸水倍率较低。随着搅拌速率的提升，水
降 [30] 。因此，NaOH 溶液最佳浓度为 0.0125 mol/L。 解反应越来越充分，体系内生成较多的羧酸盐，对吸

水倍率的提升有较大的帮助。当搅拌速率为 400 r/min
时，树脂的吸水倍率达到最大，为 2011.12 g/g。但
在高速搅拌下，树脂网络会受到较强剪切力的冲击，
聚合物网络结构的完整性遭到破坏，导致相对分子
质量的降低，树脂的吸水倍率下降 [30] 。

图 7 NaOH 溶液浓度对树脂吸水倍率的影响
Fig. 7 Effect of NaOH solution concentration on water
absorption ratio of resin

2.2.3 水解温度的影响
在水解时间为 2.0 h，NaOH 浓度为 0.0125 mol/L，

搅拌速率为 400 r/min 条件下，不同水解温度对树脂 图 9 搅拌速率对树脂吸水倍率的影响
吸水倍率的影响如图 8 所示。 Fig. 9 Effect of stirring speed on water absorption ratio of
resin

2.3 树脂的性能测试
2.3.1 溶胀行为研究
SL-g-P(AA-AM)/PVP 与 H-SL-g-P(AA-AM)/PVP
的吸水速率曲线如图 10 所示。

图 8 水解温度对树脂吸水倍率的影响
Fig. 8 Effect of hydrolysis temperature on water absorption
ratio of resin

从图 8 可以看出，当水解温度为 75 ℃时，树
脂的吸水倍率达到最大，为 2011.12 g/g；当温度低
于或高于 75 ℃时，吸水倍率有所下降。这是由于 图 10 SL-g-P(AA-AM)/PVP 和 H-SL-g-P(AA-AM)/PVP
的吸水速率曲线
在水解温度较低时，水解反应不完全，体系内交联
Fig. 10 Swelling rate curves of SL-g-P (AA-AM)/PVP and
反应增多，树脂的交联密度增加，吸水能力减小， H-SL-g-P(AA-AM)/PVP