椰糠粉/聚丙烯酸-丙烯酰胺复合吸水材料的制备及其吸保水性能

苏小育¹，白波²，丁晨旭²，王洪伦²，索有瑞²

1. 长安大学环境科学与工程学院2. 中国科学院西北高原生物研究所

摘 要：以椰糠粉为基体材料,丙烯酸和丙烯酰胺为单体,N,N-亚甲基双丙烯酰胺（MBA）为交联剂,过硫酸钠为引发剂,采用水溶液聚合法制备了椰糠粉/聚丙烯酸-丙烯酰胺复合吸水材料。较优的合成条件是:单体与椰壳粉质量比为8∶1,丙烯酸的中和度为70%,引发剂用量是单体质量的0.8%,交联剂N,N-亚甲基双丙烯酰胺用量是单体质量的0.2%,反应时间4h,温度50℃。对最佳条件下制备的吸水材料进行了FTIR和SEM表征及吸水性、保水性、重润胀性等测试,并且对该材料在去离子水和0.9%NaCl溶液中的吸水性进行对比。此外,用分子扩散方程及一级、二阶动力学模型对其吸水溶胀过程进行模拟研究。结果表明,该复合吸水材料在去离子水和盐溶液中的吸水倍率分别是273.54g/g和44.54g/g;吸水动力学表明水分扩散满足Fickian扩散,且一级动力学方程能描述润胀吸水过程;该材料重润胀3次后仍具有很好的吸水性。

关键词：复合吸水材料;椰壳;丙烯酸/丙烯酰胺;接枝共聚;