实验二 超高吸水性丙烯酸树脂的制备 一、实验目的 了解一种功能性聚合物一超高吸水性树脂。 掌握以山梨醇为交联剂制备超高吸水性树脂的原理和实验方法。 二、实验原理 超强吸水剂(ASP)是一种具有优异吸水能力和保水能力的新型功能高分子材 料，在农业上通常称为保水剂，有较广泛的应用。超强吸水剂与传统的吸水材料 如海绵、脱脂棉、纤维素、硅胶相比，ASP具有一些显著优点，其一，超强吸水 剂吸水能力高，可达自身重量的几百甚至几千倍，而传统的吸水性材料如纸、棉、 泡沫塑料等只能吸收自重的10~20倍水：其二，保水能力强，即使受压力也不易 失水：其三，ASP具有高分子材料的一般性能，且性能可调，易于加工。 高吸水性树脂的研究与开发只有几十年的历史。第一代超强吸水剂在20世纪 50年代后期开发出来，主要基于羟基烷基甲基丙烯酸及其相关单体的聚合物，其 溶胀能力在40%~50%之间-，主要用于医学眼科接触透镜。由于这类材料具有广阔 的应用前景，而日益受到人们的重视，合成了一系列具有超高吸水性能的材料， 其吸水可达自重的几百倍乃至上千倍。这些材料可以作为工业用脱水剂和增稠剂 用作纸尿片等卫生材料，微生物营养基、吸湿涂料，以及用于农业和园艺栽培上 的土壤保持等。 制备超高吸水性材料，通常是将一些水溶性高分子，如聚丙烯酸、聚乙烯醇、 聚丙烯酰胺等进行交联而得。吸水性材料属高分子电解质。它是以水溶性丙烯单 体为主体进行聚合，得到水溶性骨架，再通过分子链间的交联形成空间网络交联 结构，在交联的网状结构上有许多羧基、羟基等亲水基团。吸水性材料的吸水是 由于高分子电解质的离子排斥所引起的分子扩张和网络结构引起阻碍分子扩张相 互作用所产生的结果。当吸水剂与水接触时，其分子表面的亲水基团电离并与水 分子结合成氢键，通过这种方式吸收大量的水分。 0的四 H,0 在这一过程中，网链上的电解质使得网络中的电解质溶液与外部分子之间产 生渗透势差，在这一渗透势差的作用下，外部水分不断的进入分子内部：网络上 的离子遇水电解，正离子呈游离状态，而负离子基团仍固定在网链上，相邻负离8 实验二 超高吸水性丙烯酸树脂的制备 一、实验目的 了解一种功能性聚合物—超高吸水性树脂。 掌握以山梨醇为交联剂制备超高吸水性树脂的原理和实验方法。 二、实验原理 超强吸水剂（ASP）是一种具有优异吸水能力和保水能力的新型功能高分子材 料，在农业上通常称为保水剂，有较广泛的应用。超强吸水剂与传统的吸水材料 如海绵、脱脂棉、纤维素、硅胶相比，ASP 具有一些显著优点，其一，超强吸水 剂吸水能力高，可达自身重量的几百甚至几千倍，而传统的吸水性材料如纸、棉、 泡沫塑料等只能吸收自重的 10～20 倍水；其二，保水能力强，即使受压力也不易 失水；其三，ASP 具有高分子材料的一般性能，且性能可调，易于加工。 高吸水性树脂的研究与开发只有几十年的历史。第一代超强吸水剂在 20 世纪 50 年代后期开发出来，主要基于羟基烷基甲基丙烯酸及其相关单体的聚合物，其 溶胀能力在 40%~50%之间-，主要用于医学眼科接触透镜。由于这类材料具有广阔 的应用前景，而日益受到人们的重视，合成了一系列具有超高吸水性能的材料， 其吸水可达自重的几百倍乃至上千倍。这些材料可以作为工业用脱水剂和增稠剂， 用作纸尿片等卫生材料，微生物营养基、吸湿涂料，以及用于农业和园艺栽培上 的土壤保持等。 制备超高吸水性材料，通常是将一些水溶性高分子，如聚丙烯酸、聚乙烯醇、 聚丙烯酰胺等进行交联而得。吸水性材料属高分子电解质。它是以水溶性丙烯单 体为主体进行聚合，得到水溶性骨架，再通过分子链间的交联形成空间网络交联 结构，在交联的网状结构上有许多羧基、羟基等亲水基团。吸水性材料的吸水是 由于高分子电解质的离子排斥所引起的分子扩张和网络结构引起阻碍分子扩张相 互作用所产生的结果。当吸水剂与水接触时，其分子表面的亲水基团电离并与水 分子结合成氢键，通过这种方式吸收大量的水分。 在这一过程中，网链上的电解质使得网络中的电解质溶液与外部分子之间产 生渗透势差，在这一渗透势差的作用下，外部水分不断的进入分子内部；网络上 的离子遇水电解，正离子呈游离状态，而负离子基团仍固定在网链上，相邻负离