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<高分子高吸水性树脂的吸水性能>
    三种高分子高吸水性树脂均筛选用50-100目粒径大小,用茶袋法测定高分子高吸水性树脂-A高分子高吸水性树脂-B与S AP-C干粉在自来水中的经时吸水率结果如图4(a)所示。从图中可知,高分子高吸水性树脂的饱和吸水率为120g/gS AP-B的饱和吸水率为221g/g 高分子高吸水性树脂-C为328g/g。其中高分子高吸水性树脂-A吸水速率最快,在毛1 min时即可达到吸水平衡,S AP-B与S AP-C在Smin时达到平衡。即多孔结构可以提高高分子高吸水性树脂在水中的吸水速率。这是因为:多孔型孔洞的形成,等于微球内部分布了大量毛细管,提高了孔洞内壁接触水分子的速率,从整体上提高微球浸润速率,使更多亲水基与水分子水合电离,促进网络舒展,进一步提高水分子的渗透。依靠毛细管效应,微球的吸水速率得到大幅度提高,通过提高高分子高吸水性树脂吸水时水的渗透性有效避免了“白心”“粉化”现象,极大提高了吸水速率。测定高分子高吸水性树脂-A高分子高吸水性树脂-B与高分子高吸水性树脂-C干粉在饱和氢氧化钙溶液中的经时吸水率来表征其在碱性胶凝材料中的吸水现象,结果见图4(b)。结果显示,在饱和氢氧化钙溶液中高分子高吸水性树脂在开始的短暂时间内快速吸水,随后进入失水阶段,因此存在一个峰值,之后均达到平衡状态。达到平衡时高分子高吸水性树脂所需时间为lOmin 高分子高吸水性树脂-B为15min高分子高吸水性树脂-C为30min,即多孔型高分子高吸水性树脂在C a2+碱性环境中的吸液速率最快。平衡状态时高分子高吸水性树脂的吸水率为20g/g 高分子高吸水性树脂-B的吸水率14g/g 高分子高吸水性树脂-C的吸水率为27g/g。产生这一现象的原因为:高分子高吸水性树脂干粉在饱和氢氧化钙溶液中先吸液溶胀,之后Ca2+随着溶液进入溶胀后的高分子高吸水性树脂,与高分子高吸水性树脂中的梭酸根离子发生络合交联,使得高分子高吸水性树脂交联密度增大,将初期被吸入的液体挤压排除,导致高分子高吸水性树脂吸液倍率下降。以及也得到了相近的结论。三种高分子高吸水性树脂的峰值吸液倍率和最终平衡状态吸液倍率对比如表3所示。从表中可知,高分子高吸水性树脂在自来水和氢氧化钙饱和溶液中的吸收峰值不同,其中高分子高吸水性树脂的Qp/Qw为1,而高分子高吸水性树脂-B和S AP-C分别为0.53和0.81。这可能是因为高分子高吸水性树脂-A的多孔结构使其在C a2+溶液中先迅速达到吸水饱和,然后 Ca2+再进入已溶胀平衡的凝胶中与COO一反应,因此高分子高吸水性树脂-A在饱和氢氧化钙中的吸液峰值等于在自来水中的最终平衡吸液倍率。而高分子高吸水性树脂-B和S AP-C在氢氧化钙饱和溶液中因吸水速率较慢,未达到在自来水中的溶胀饱和时Ca2+已进入凝胶体系而发生交联反应,从而吸液峰值小于自来水中的峰值。另外,高分子高吸水性树脂-A的QZ/Q:最大,表明其在饱和氢氧化钙溶液中的耐碱性最好。综上,多孔型高分子高吸水性树脂在自来水中比非多孔型高分子高吸水性树脂具有更快的吸液速率,在Ca2+碱性环境中的达到吸液平衡的速率也更快。www.xinglongchem.net
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