《聚丙烯酸鈉的合成與應(yīng)用研究》7800字（論文）

聚丙烯酸鈉的合成與應(yīng)用摘要聚丙烯酸鈉具有良好的吸水性能，廣泛應(yīng)用于保健品、農(nóng)業(yè)、林業(yè)、園藝、土木工程等領(lǐng)域。聚丙烯酸高吸水性樹脂是近年來廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域的功能高分子材料。而且其操作的工藝流程不復(fù)雜、成本花費(fèi)相較更低、吸水量充溢、產(chǎn)品耐腐敗性能優(yōu)異，所以更受制造商的歡迎，本文就對其合成與應(yīng)用進(jìn)行深入研究，對比國內(nèi)外聚丙烯酸鈉的合成工藝，擬采用水溶液聚合法制備聚丙烯酸鈉，對聚合工藝中中和反應(yīng)階段中單體濃度、單體中和度、中和溫度等條件進(jìn)行確定，同時(shí)對聚合反應(yīng)階段中的引發(fā)體系、引發(fā)劑用量等相關(guān)工藝條件進(jìn)行考察，得到合成性狀優(yōu)良聚丙烯酸鈉的最佳工藝條件，以期為\o"260860:本科食品科學(xué)與工程畢業(yè)論文：聚丙烯酸鈉的合成與應(yīng)用（論文+開題報(bào)告）"\t"46:81/Crm/Task/_blank"聚丙烯酸鈉的合成生產(chǎn)提供參考。關(guān)鍵詞：聚丙烯酸鈉；合成工藝；應(yīng)用引言聚丙烯酸鈉（PAAS）是一種新型的水溶性無機(jī)高分子材料。隨著聚丙烯酸鈉分子量的不同，PAAS的性能也不同，這使得聚丙烯酸鈉得到了廣泛的應(yīng)用。它可以調(diào)節(jié)聚丙烯酸鈉的濃度，賦予聚丙烯酸鈉不同的用途。當(dāng)分子量較低時(shí)，聚丙烯酸鈉處于液態(tài)。當(dāng)分子量逐漸增加時(shí)，聚丙烯酸鈉的狀態(tài)逐漸變厚，甚至呈現(xiàn)固態(tài)。聚丙烯酸鈉因其無毒、無害、綠色、用途廣泛而備受關(guān)注。新型聚丙烯酸鈉功能材料的開發(fā)也日益深入。其中，聚丙烯酸類的高吸收性樹脂的操作工藝流程不復(fù)雜、成本花費(fèi)相較更低、吸水量充溢、產(chǎn)品耐腐敗性能優(yōu)異，所以更受制造商的歡迎。如今，聚合物吸水樹脂也已用于農(nóng)業(yè)和園藝，它們用于節(jié)水灌溉，降低植物死亡率，改善土壤水和肥料的保留率，提高農(nóng)作物的發(fā)芽率并為花卉保留水分。另外，超吸收性樹脂也已應(yīng)用于工程建筑、日化用品、工業(yè)材料等領(lǐng)域，可見其發(fā)展前景十分廣闊，本文就對聚丙烯酸鈉的合成工藝進(jìn)行探究。一、聚丙烯酸鈉的合成方法與應(yīng)用（一）聚丙烯酸鈉簡介聚丙烯酸鈉是一種低交聯(lián)的水溶脹性高分子聚合物，其包含親水基團(tuán)和松散的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，并具有超強(qiáng)的吸附能力和良好的保水性能。其中，聚丙烯酸類的高吸收性樹脂因其成本低、工藝簡單、吸水率高和產(chǎn)品耐腐敗性而受到青睞。不同型態(tài)的高吸收性樹脂的用途略有不同，粉末狀主要用于衛(wèi)生產(chǎn)品，顆粒狀和球狀主要用于除臭產(chǎn)品，而纖維狀主要用于抗靜電纖維等領(lǐng)域。如今，聚合物吸水樹脂也已用于農(nóng)業(yè)和園藝，它們用于節(jié)水灌溉，降低植物死亡率，改善土壤水和肥料的保留率，提高農(nóng)作物的發(fā)芽率并為花卉保留水分。另外，超吸收性樹脂也已應(yīng)用于工程建筑、日化用品、工業(yè)材料等領(lǐng)域，可見其發(fā)展前景十分廣闊。聚丙烯酸鈉是一種適度交聯(lián)的聚電解質(zhì)。當(dāng)溶于具有高介電常數(shù)的水中時(shí)，—COONa基團(tuán)電離成羧酸根陰離子和鈉離子。Na+成為可移動離子，聚丙稀酸鈉分子鏈上的—COO—因帶負(fù)電荷不能擴(kuò)散到水中，所以它就固定在主鏈的網(wǎng)絡(luò)骨架上，而—COO—之間逐漸產(chǎn)生的靜電排斥力成為三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)擴(kuò)張的動力。盡管Na+具有一定程度的活動性，但由于對網(wǎng)絡(luò)骨架相反電荷的吸引和約束，它只能存在于網(wǎng)絡(luò)中，使得網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的Na+濃度大于網(wǎng)絡(luò)外部的Na+濃度，這就造成網(wǎng)絡(luò)內(nèi)外部形成滲透壓，加上聚電解質(zhì)具有很強(qiáng)的水合作用能力，因此外部的水可以在短時(shí)間內(nèi)向內(nèi)部擴(kuò)散。隨著SAP內(nèi)部水的進(jìn)一步滲透，Na+從聚合物分子鏈分離并擴(kuò)散到溶劑中，網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的Na+濃度逐漸降低，內(nèi)外部之間的滲透壓差逐漸趨于為零。隨著SAP網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)張，其彈性收縮力也在增加，逐漸抵消了網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中負(fù)離子之間的靜電排斥力，最終達(dá)到吸水平衡。（二）合成方法1.本體聚合法本體聚合是在一定物理?xiàng)l件下進(jìn)行的聚合反應(yīng)，不添加任何反應(yīng)物質(zhì)。大多數(shù)聚合過程簡單，可以獲得高純度聚合物，但在聚合過程中，產(chǎn)生的熱量大，不易擴(kuò)散，容易導(dǎo)致聚合爆炸，聚合產(chǎn)物粘度高，難以排出，因此，目前大多數(shù)聚合方法都沒有使用。2.溶液聚合法溶液聚合法比本體聚合法易散熱控溫，局部過熱的現(xiàn)象不常出現(xiàn)，引發(fā)效率高且體系更加穩(wěn)定，經(jīng)處理后的產(chǎn)物分子量均勻。溶液聚合法能制得形狀多樣、吸釋水性好的產(chǎn)物，而且過程中消耗較少的能量，對環(huán)境不會造成大污染，所以此法常在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)用。由于過強(qiáng)的親水性導(dǎo)致產(chǎn)品干燥難度大，較低的單體濃度導(dǎo)致聚合速度慢和轉(zhuǎn)化率低，是該法存在的最大的缺點(diǎn)。3.反相懸浮聚合法反相懸浮聚合法的載體是油相物質(zhì)，在體系中加入懸浮穩(wěn)定劑后，水溶性單體在強(qiáng)攪拌下分散形成懸浮水滴，然后加入水溶性引發(fā)劑，在水相中產(chǎn)生自由基鏈聚合，形成高吸水性樹脂。反相懸浮聚合的體系粘度低且穩(wěn)定，溫度好控制，熱量好發(fā)散，并且可直接獲得顆粒狀的樹脂，免去繁瑣的后處理工藝。但作為載體的油相物質(zhì)一般是有機(jī)溶劑，需回收處理，經(jīng)濟(jì)效益較低。另外，反相懸浮聚合的產(chǎn)物容易粘結(jié)成塊，產(chǎn)品純度低。4.反相乳液聚合法反相乳液聚合是在油相中加入水溶性單體和乳化劑，形成油包水型乳狀液，然后，反應(yīng)物在油包水體系中聚合，聚合反應(yīng)在液滴中發(fā)生和終止。反相乳液聚合法操作簡單、溫度好控制、熱量好發(fā)散、產(chǎn)物顆粒尺寸較小、分子量較大，這是其優(yōu)點(diǎn)。吸水率由于粒度太小而下降、雜質(zhì)含量較多、有機(jī)溶劑難于回收、成本過高，這是反相乳液聚合法存在的一些缺陷。5.輻射聚合法輻射聚合主要指微波輻射和紫外線聚合，屬于物理引發(fā)聚合。微波輻射化學(xué)反應(yīng)是一種新型的聚合物聚合技術(shù)。在生產(chǎn)過程中，體系中的自由基只有通過高能電子束輻射才能穩(wěn)定聚合。反應(yīng)速率和產(chǎn)物的分子量可以在室溫或低溫下調(diào)節(jié)輻射溫度，這種方法的生產(chǎn)效率高，產(chǎn)品的質(zhì)量純凈。綜上所述，以上五種聚合方法各有其優(yōu)缺點(diǎn)。在實(shí)際生產(chǎn)中，溶液聚合的體系粘度第，制得的產(chǎn)物不但可以制成各種形狀，還具有優(yōu)異的吸釋水性，同時(shí)能耗較低、對環(huán)境污染小，也是世界上生產(chǎn)SAP最主要的工藝，生產(chǎn)能力約占全球的80%~90%。因此在本設(shè)計(jì)中，我們選擇選用溶液聚合法制備聚丙烯酸鈉膠體。（三）聚丙烯酸鈉的應(yīng)用聚丙烯酸鈉的吸水和保水性非常出色，在我們生活中的方方面面都有著廣泛的應(yīng)用。本設(shè)計(jì)從以下幾個(gè)方面介紹聚丙烯酸鈉的應(yīng)用：1.農(nóng)林業(yè)方面的應(yīng)用在地域遼闊的我國，土壤環(huán)境惡劣的地區(qū)占了絕大部分，這樣的環(huán)境會影響農(nóng)林業(yè)的發(fā)展。面對沙漠干旱等嚴(yán)酷的氣候環(huán)境，吸水率高、保水力強(qiáng)又可重復(fù)使用的聚丙烯酸鈉便可應(yīng)用于農(nóng)林業(yè)。聚丙烯酸鈉高吸水性樹脂可以長時(shí)間保留吸收的水，像許多“小水庫”一樣，這些凝膠吸附劑顆粒環(huán)繞著植物根部周圍的土壤。這些土壤首先可以儲存雨水或灌溉水，以減少水分流失和蒸發(fā)，而在干旱期間，儲存的水會緩慢釋放和吸收。從而提高了植物和農(nóng)作物的成活率，節(jié)省了勞動力。聚丙烯酸鈉高吸水樹脂無毒、無害、無污染、使用壽命長。土壤的結(jié)構(gòu)被聚丙烯酸鈉高吸水性樹脂形成粒狀，這樣不僅增加了土壤的滲透性，還減少了土壤的晝夜溫差。將聚丙烯酸鈉高吸水性樹脂混合在農(nóng)藥和肥料中能有效提高它們的作用效果。目前，在我國干旱荒漠化地區(qū)，聚丙烯酸鈉高吸水性樹脂的應(yīng)用在增加農(nóng)業(yè)收入、提高綠化率、節(jié)水灌溉等方面發(fā)揮了重要作用，具有良好的市場前景。2.生物醫(yī)療方面的應(yīng)用聚丙烯酸鈉高吸水性樹脂吸水后讓人體能產(chǎn)生適應(yīng)性，所以聚丙烯酸鈉高吸水性樹脂在生物醫(yī)藥方面也能發(fā)揮廣泛的用途。①用作增稠劑，增強(qiáng)藥物釋放的效果，讓藥物更好地吸水和保水；②制造醫(yī)用繃帶，幫助創(chuàng)口體液和傷口出血被迅速吸收，并防止傷口被感染；③外用軟膏；④人工器官；⑤隱形眼鏡；⑥人工腎臟過濾材料。目前，聚丙烯酸鈉高吸水性樹脂技術(shù)在生物醫(yī)療方面的研究應(yīng)用相對更成熟的。3.工業(yè)方面的應(yīng)用在土建工程中，聚丙烯酸鈉高吸水性樹脂主要用于：①控制濕度和祛除濕氣；②工業(yè)防潮劑，高吸水性樹脂在高溫環(huán)境下吸水，在低溫環(huán)境下釋水；③止水堵漏，聚丙烯酸鈉高吸水性樹脂吸收水膨脹成凝膠后能有效地防止油氣和廢水的泄漏；④建筑水溶性涂料；⑤水泥添加劑。4.日常用品方面的應(yīng)用聚丙烯酸鈉高吸水性樹脂吸水緩釋快而穩(wěn)定的特性在日用品中有所應(yīng)用：①化妝品的添加劑，不僅能保護(hù)皮膚免受刺激還能滋潤皮膚；②頭發(fā)定型劑，使頭發(fā)柔順且無粘滯感；③食品的包裝，能保鮮且防止食品受潮；④人工造雪，使加有聚丙烯酸鈉高吸水性樹脂的人造雪摸起來的手感與天然雪極其相似；⑤電子工業(yè)品和消防制品；⑥紙尿褲、婦女衛(wèi)生巾、止汗毛巾、手術(shù)棉等生理衛(wèi)生用品。聚合物固態(tài)電解質(zhì)具有良好的塑性和韌性，它的密度低于無機(jī)固態(tài)電解質(zhì)這使得其具有實(shí)現(xiàn)更高能量密度并在可穿戴設(shè)備應(yīng)用上具有優(yōu)勢。塑性使它能夠與電極保持良好的界面潤濕，界面阻抗與無機(jī)固態(tài)電解質(zhì)相比更低。聚合物固態(tài)電解質(zhì)普遍具有結(jié)晶性，這是聚合物固態(tài)電解質(zhì)離子電導(dǎo)率無法與液態(tài)聚合物電解質(zhì)相比的原因之一。二、聚丙烯酸鈉的合成工藝（一）工藝流程水溶液聚合法生產(chǎn)高吸水性樹脂的工藝流程由中和反應(yīng)、聚合反應(yīng)、表面交聯(lián)反應(yīng)三部分組成，可細(xì)分為丙烯酸鈉溶液的制取、脫除阻聚劑、溶液聚合反應(yīng)、切條造粒、干燥粉碎、表面交聯(lián)、、干燥篩分、混合包裝等階段。1.丙烯酸鈉溶液的制備：取一定量的丙烯酸，用一定比例的去離子水稀釋丙烯酸溶液，然后用25%的氫氧化鈉溶液中和丙烯酸鈉溶液中的丙酸溶液。2.阻聚劑二次去除：在中和度為75%的丙烯酸鈉溶液中加入1%的丙烯酸粉末活性炭，得到去除阻聚劑的純化液。3.分散交聯(lián)劑：加入交聯(lián)劑n，n'-亞甲基雙丙烯酰胺（MBA），攪拌至在中和溶液中完全溶解。4.丙烯酸鈉的聚合反應(yīng):加過交聯(lián)劑的丙稀酸鈉精制液中加入計(jì)量好的引發(fā)劑，放入反應(yīng)器中進(jìn)行聚合反應(yīng)。5.切條造粒:聚合反應(yīng)得到的聚合物先經(jīng)切條機(jī)切成條狀，條狀聚合物再送到造粒機(jī)中造粒，最后將造粒過的聚合物送往干燥器中進(jìn)行干燥處理。6.干燥:將絞碎后的聚合物在150°C的干燥器中干燥。7.粉碎篩分:在破碎機(jī)中將干燥后的聚丙烯酸鈉顆粒粉碎成所需的粒徑，再送往篩分裝置進(jìn)行篩分處理，獲得目標(biāo)粒徑。8.表面處理和包裝：將顆粒與粒度、表面處理劑和無機(jī)鹽水混合進(jìn)行表面處理，以提高顆粒的表面強(qiáng)度。表面處理后的聚合物成品這是成品。成品經(jīng)檢驗(yàn)分析合格后方可包裝。（二）生產(chǎn)工藝流程圖中和反應(yīng)中和反應(yīng)NaOH溶液去離子水堿液配制去離子水溶液聚合脫阻聚劑破碎造粒干燥篩分干燥粉碎表面交聯(lián)最終產(chǎn)品配液丙烯酸單體（液體）交聯(lián)劑引發(fā)劑

（三）聚合工藝條件的確定1.生產(chǎn)原料表SEQ表\*ARABIC1生產(chǎn)聚丙烯酸鈉的工藝原料2.工藝條件表SEQ表\*ARABIC2生產(chǎn)聚丙烯酸鈉的工藝條件項(xiàng)目用量試劑濃度氫氧化鈉溶液25%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))丙烯酸溶液30%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）活性炭助劑0.69%（中和液）中和工藝條件中和度75%中和溫度13.5～35℃中和壓力0.1Mpa交聯(lián)劑N，N’-亞甲基雙丙烯酰胺0.04wt%引發(fā)劑過硫酸銨-亞硫酸氫鈉0.2wt%聚合工藝聚合時(shí)間2h聚合溫度60～70℃聚合壓力0.1Mpa破碎、造粒工藝條件破碎膠塊的大小85mm造粒后顆粒的大小5mm破碎、造粒的溫度25℃破碎造粒的壓力0.1Mpa干燥工藝條件造粒后的干燥溫度120℃造粒后的干燥時(shí)間3h造粒、干燥后產(chǎn)品含水量≤5%改性后的干燥溫度150℃改性后的干燥時(shí)間6h改性、干燥后產(chǎn)品含水量≤5%干燥壓力（兩次）0MPa（真空）粉碎工藝條件粉碎溫度25℃粉碎粒度80目粉碎壓力0.1Mpa篩分工藝條件篩分溫度25℃篩分粒度80目篩分壓力0.1Mpa改性工藝條件季戊四醇飽和溶液的用量3：1改性溫度25℃改性壓力0.1Mpa三、工藝條件確定的論證（一）中和反應(yīng)階段的相關(guān)工藝1.單體濃度的選擇單體濃度是指溶解在去離子水中的丙烯酸的濃度。當(dāng)單體濃度接近30%時(shí)，樹脂在負(fù)載和大氣壓下具有較高的吸水和保鹽能力，其濃度高于或低于該濃度。在此范圍內(nèi)，吸水率降低。單體濃度的變化會改變樹脂的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，影響樹脂的吸水率。會增大單體與纖維素表面接觸的幾率，同時(shí)接枝鏈的分子量也會隨之發(fā)生改變，另外纖維素在吸水樹脂的網(wǎng)絡(luò)有很大的作用，它能使樹脂網(wǎng)絡(luò)空間增大，與此同時(shí)也會使交聯(lián)度增大用來提升吸水的性能。伴隨著吸收劑量的不斷增大，樹脂吸蒸餾水和0.9%氯化鈉溶液的能力先增大，然后再降低。隨著丙烯酸鈉單體濃度的增加，丙烯酸鈉在水溶液中容易分離，導(dǎo)致聚合不足，樹脂與樹脂的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定。因此，單體濃度優(yōu)選為30%。2.單體中和度的選擇在單體、交聯(lián)劑中的加入量是定值的情況下，來考察纖維素的用量的改變對樹脂吸水的性能的影響，中和度在60%~75%范圍內(nèi)時(shí)與吸保水量成正比，但如果超出75%時(shí)，吸保水性能則明顯不足。因?yàn)榈椭泻投鹊娜芤撼仕嵝?，有利于聚合速率，自身發(fā)生交聯(lián)提高了交聯(lián)度，降低了吸水率。在60%~75%范圍內(nèi)的中和度與分子鏈上的—COO—基團(tuán)數(shù)目成正比，如若都增加電解質(zhì)的電荷度也隨之增加，三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)就因此被打開，水逐漸被困在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，也就提高了SAP的吸液性。因此，本設(shè)計(jì)將中和度選擇為75%。3.中和溫度的確定當(dāng)反應(yīng)溫度低于13℃時(shí)，丙烯酸和丙烯酸鈉結(jié)晶沉淀，當(dāng)反應(yīng)溫度高于35℃時(shí)，丙烯酸容易在中和溶液中自聚合形成低聚物，影響后續(xù)產(chǎn)品的制備和性能。中和反應(yīng)溫度在13℃以下，單體丙烯酸會結(jié)晶析出，導(dǎo)致反應(yīng)不均勻，降低了產(chǎn)品的品質(zhì)。中和反應(yīng)溫度在35℃以上，單體在體系中易發(fā)生自聚形成低聚物，影響聚合反應(yīng)的繼續(xù)發(fā)生及產(chǎn)品的性能。因此，本設(shè)計(jì)將中和溫度選擇在13.5℃～35℃之間。（二）聚合反應(yīng)階段的相關(guān)工藝1.引發(fā)體系的確定如果使用單一的氧化引發(fā)體系，則制得的SAP產(chǎn)品在負(fù)壓下的保水能力比氧化還原體系差，因?yàn)閷⒀趸€原引發(fā)體系下的聚合反應(yīng)相對穩(wěn)定，反應(yīng)引發(fā)溫度相對較低（不超過100℃），而單一氧化引發(fā)體系下的聚合反應(yīng)溫度能達(dá)到110°C，反應(yīng)劇烈，容易產(chǎn)生可溶性物質(zhì)，從而降低了產(chǎn)品的吸保水能力。因此，本設(shè)計(jì)綜合考慮選擇了(NH4)2S2O8-NaHSO3氧化還原體系。如果采用單一氧化系統(tǒng)，SAP產(chǎn)品比氧化系統(tǒng)在負(fù)壓下保持水分，也比吸收液中的氧化系統(tǒng)更好。這主要是因?yàn)榫酆戏磻?yīng)相對穩(wěn)定，引發(fā)溫度較低。當(dāng)使用氧化還原系統(tǒng)進(jìn)行聚合時(shí)，聚合溫度不超過100℃。單引發(fā)體系聚合溫度可達(dá)110℃，氧化反應(yīng)劇烈，易產(chǎn)生可溶性物質(zhì)，降低鹽水吸收能力，承壓保水。由于產(chǎn)品中可溶性物質(zhì)的增加，產(chǎn)品可以快速吸收液體。結(jié)果表明，(NH4)2S2O8-NaHSO3氧化體系具有較好的SAP產(chǎn)品綜合性能。2.引發(fā)劑用量的選擇當(dāng)引發(fā)劑用量為丙烯酸的0.05-0.35wt%時(shí)，由于其三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和分子結(jié)構(gòu)，引發(fā)劑用量的變化對常壓下SAP的鹽水吸收幾乎沒有影響。當(dāng)其達(dá)到一定水平時(shí)，分子量繼續(xù)增加，這不會影響樹脂在大氣壓下對液體的吸收速率。在負(fù)壓下，引發(fā)劑用量的變化對樹脂的吸水率和保水性有很大影響。在合成過程中，引發(fā)劑的用量直接影響分子量和交聯(lián)度。當(dāng)引發(fā)劑用量較小時(shí)，樹脂在負(fù)壓下的吸水率和保水率與引發(fā)劑用量成正比。反應(yīng)慢。樹脂分子量大，但交聯(lián)度低，水溶性增加，導(dǎo)致鹽在負(fù)壓下的吸水率和保水性降低。當(dāng)引發(fā)劑用量過大時(shí)，聚合反應(yīng)迅速，樹脂的分子量較小。同時(shí)，單體轉(zhuǎn)化率高，交聯(lián)度高，形成的三維網(wǎng)絡(luò)更緊密，降低了鹽水在負(fù)壓下的吸附和保水性。當(dāng)引發(fā)劑用量較低時(shí)，sap的交聯(lián)度較小，樹脂的自由溶脹速率較快。當(dāng)引發(fā)劑用量較大時(shí)，聚合速度加快，樹脂網(wǎng)絡(luò)形成更緊密，材料更易溶解。因此，樹脂的自由膨脹加快。考慮到整體性能，引發(fā)劑的用量為0.2wt%。（三）表面處理方案的選擇1.表面交聯(lián)劑的選擇粉碎后的粒狀聚丙烯酸鈉與水溶液接觸時(shí)，粒狀SAP的表面容易粘結(jié)，導(dǎo)致粒狀聚合物形成結(jié)塊，造成凝膠堵塞并阻礙水分子的進(jìn)一步滲透，這不利于樹脂的吸收性能，并影響吸水速率和吸水倍率。根據(jù)文獻(xiàn)資料報(bào)道，二次交聯(lián)核心設(shè)計(jì)用于在粒狀樹脂上進(jìn)行表面交聯(lián)處理，即通過在顆粒表面噴涂含有水的表面交聯(lián)劑溶液，并在高溫時(shí)，粒狀樹脂具有“核-殼”結(jié)構(gòu)，核是指高吸水性樹脂的內(nèi)部，我們需要在其三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中增加網(wǎng)孔，使高吸水性樹脂具有較強(qiáng)的水分吸收性能。殼是指高吸收性樹脂的表面。通過與表面的交聯(lián)反應(yīng)，大大提高了高吸收性樹脂表面的交聯(lián)度，也提高了高吸收性樹脂的膠凝強(qiáng)度。因此解決了凝膠阻塞的問題，使得聚丙烯酸鈉產(chǎn)品具有更高的穩(wěn)定性和吸附性。因?yàn)橄胍懈叩奈?，所以我們必須增加高吸水性樹脂的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，但是當(dāng)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)增加時(shí)，交聯(lián)點(diǎn)將減少，凝膠強(qiáng)度將降低，因此我們必須解決此矛盾，就有必要將高吸收性樹脂設(shè)計(jì)成特殊的結(jié)構(gòu)，即“核-殼”結(jié)構(gòu)。由于季戊四醇基本上是無毒的，在空氣中相對穩(wěn)定，并且在水中具有良好的溶解性，因此本文使用的表面交聯(lián)劑是季戊四醇。2.表面交聯(lián)劑的用量在聚丙烯酸鈉的改性過程中，如果季戊四醇的飽和溶液使用得太少，它將無法完全接觸產(chǎn)品表面。如果季戊四醇的飽和溶液使用過多，部分產(chǎn)品將被帶走，原料的投入將增加。因此，有必要選擇適當(dāng)量的季戊四醇飽和溶液。本文確定季戊四醇飽和溶液的量是產(chǎn)品量的3倍，以便可以在不降低產(chǎn)品損失的情況下對產(chǎn)品進(jìn)行充分的改性。四、總結(jié)水溶性聚合物是目前最重要的聚合物之一。它的生產(chǎn)和應(yīng)用在各個(gè)方面都得到了迅速發(fā)展。因其良好的吸液性和保水能力而被廣泛用于衛(wèi)生產(chǎn)品、農(nóng)林園藝和土木工程等領(lǐng)域。我國作為快速發(fā)展的國家，生產(chǎn)高吸水性樹脂的能力在不斷提高，未來做到不再依賴進(jìn)口產(chǎn)品已是必然趨勢。聚丙烯酸鈉是近年來在各個(gè)領(lǐng)域廣泛使用的一種功能高分子材料，但是在我國其研究還不夠深入，生產(chǎn)規(guī)模小，性能也不令人滿意。研究其生產(chǎn)工藝以提高產(chǎn)品的應(yīng)用性能是我們拓展產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域的重要任務(wù)。該設(shè)計(jì)的特征在于，基于大量國內(nèi)外文獻(xiàn)，我們選擇通過溶液聚合來合成高吸水性樹脂，然后衡算了生產(chǎn)過程中的物料和熱量，并詳細(xì)闡述了生產(chǎn)過程和流程控制。本文對聚丙烯酸鈉的合成與應(yīng)用進(jìn)行了探究，對當(dāng)前聚丙烯酸鈉的應(yīng)用進(jìn)行了闡述，主要應(yīng)用在農(nóng)林業(yè)、生物醫(yī)療、工業(yè)以及日常用品方面，并且對其合成工藝進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，得出在單體濃度優(yōu)30%、中和度選擇為75%、中和溫度選擇在13.5℃～35℃之間可合成性狀優(yōu)良的聚丙烯酸鈉。參考文獻(xiàn)[1]馬正先,李國豪,王敏,等.聚丙烯酸鈉的常溫合成與工程應(yīng)用[J].新型建筑材料,2020,47(3):4.[2]熊雨晴,周青青,卜然,等.低聚丙烯酸鈉的合成及其在防沾色中的應(yīng)