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海藻作为一种丰富的海洋资源,产量大,价值低,再生能力强,将它应用于吸水材料领域,可望为材料领域增加一种新的功能性海洋生物可降解吸水树脂。天然海藻酸钠树脂的吸水性能和力学性能较差,达不到实际使用要求。本文运用分子设计原理,对海藻酸钠进行醚化改性,提高其相容性和化学稳定性并选择烯类与酰胺类单体与之通过接枝、聚合、交联、互穿等方式,采用水溶液聚合法,制备了海藻酸钠系列高吸水树脂。探讨了单体类型,单体浓度、溶剂、反应温度等因素对吸水树脂性能影响。着重研究了吸水树脂的吸水性能、表面形态结构、热稳定性、微生物降解性能、树脂对土壤持水性状的影响及生物学效应,为海藻酸钠系列吸水树脂的开发和应用开辟了一条新的技术路线。 研究表明,对海藻酸钠(SA)进行醚化改性(ESA),最佳醚化度Ds在0.2～0.5之间,醚化提高了(SA)的相容性和化学稳定性,,当醚化海藻酸钠占总单体的质量分数小于20%时,接枝效果较理想,吸去离子水和吸盐水倍率最高分别达到450g/g和69g/g。网络中引入适量的非离子单体丙烯酰胺提高了树脂的吸盐水倍率。 研究了ESA高吸水树脂体系组分间的相容性。IR,DSC和SEM分析初步表明,相界面的大分子在互穿的同时还引入了化学键,使微区间变得更加融合,微区变小,材料单体间具有较好的相容性。体系组分的相容性与相区尺寸的大小和组成有关,当m(ESA/AA):m(PVA)=88:12,m(ESA/AA):mP(AM)=92:8,w(PVA+P(AM))=10%,且m(PVA):m(P(AM))=70∶30时,树脂ESA/AA/PVA、ESA/AA/P(AM)、ESA/AA/PVA/P(AM)的界面呈均匀分布状态。 对凝胶的力学性能分析表明,柔性大分子PVA、P(AM)等引入ESA/AA网络大分子后,凝胶的韧性增加,这是因为它们降低了体系的电荷密度,削弱了分子链间的静电作用,虽然增加了氢键的作用,但分子间总的作用力降低,因而韧性增加。 研究了ESA吸水树脂的热稳定性。TG-DTG分析表明,所制备的ESA树脂的热分解温度均在200℃以上,热稳定性较好。对吸水树脂的耐热性的研究