楊木-膨潤土基復(fù)合高吸水樹脂的制備、表征和性能

李 輝，冷瑩夢，鄭博英，張 健，吳正德，邱祖民

(南昌大學(xué)資源環(huán)境與化工學(xué)院，江西 南昌 330031)

高吸水性樹脂具有三維立體多孔結(jié)構(gòu)且含有大量親水基團(tuán)，可吸收大量的水并保持一定結(jié)構(gòu)[1-2]，由于其優(yōu)異性質(zhì)故被廣泛運(yùn)用于環(huán)境、農(nóng)林、醫(yī)療、建筑等行業(yè)[3-4]。自從20世紀(jì)60年代首次合成了高吸水樹脂，相關(guān)研究便在世界各地迅速發(fā)展起來[5-6]。如Liu等[7]人利用黃原膠和工業(yè)廢棄物半焦制備了吸水能力為410.8 g·g-1，吸生理鹽水能力為61.5 g·g-1的環(huán)保型吸水樹脂。Estefaníalavres-Castillo等[8]人用廉價(jià)的動(dòng)物副產(chǎn)品蛋白與戊二醛交聯(lián)制備了降解性好的高吸水樹脂，吸水倍率高達(dá)2900 g·g-1。

傳統(tǒng)高吸水樹脂有凝膠強(qiáng)度低、難降解等缺點(diǎn)，而有機(jī)-無機(jī)復(fù)合高吸水性樹脂則可通過引入不同無機(jī)材料(如高嶺土、云母、蒙膠石等)，提高高吸水樹脂各方面的性質(zhì)[9-10]。木質(zhì)素作為地球上最豐富的可再生資源之一，用來制備高吸水性樹脂已有較多報(bào)道。如周煒等[11]人用溶液聚合法制備了以水稻秸稈/膨潤土為復(fù)合基的高吸水樹脂，所得樹脂吸水倍率達(dá)598.89 g·g-1。Wu等[12]人探究了不同生物基木質(zhì)素與PVA合成的高吸水性樹脂，得出了木質(zhì)素的分子量和酚醛羥基含量對吸水樹脂性能起主要影響作用的觀點(diǎn)。楊木是一種廉價(jià)易得、生長周期短的木材，關(guān)于楊木在吸水樹脂中的研究卻鮮有報(bào)道。

本研究以廢棄楊木屑作為基底，以膨潤土為無機(jī)填料提高凝膠強(qiáng)度，采用弱堿法[13]預(yù)處理原楊木屑，采用水溶液加熱聚合法制備了高吸水樹脂，研究了各反應(yīng)條件對樹脂性能的影響，并對合成的樹脂進(jìn)行相關(guān)表征。

1 實(shí)驗(yàn)

1.1 試劑與儀器

楊木屑(YWC)，山東淄博；丙烯酸(AA)，分析純，上海山浦化工有限公司；2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)，分析純，上海笛柏生物科技有限公司；過硫酸鉀(KPS)，分析純，天津市風(fēng)船化學(xué)試劑科技有限公司，使用前配置成2%的稀溶液；N-N亞甲基雙丙烯酰胺(MBA)，分析純，天津市福晨化學(xué)試劑廠；膨潤土(BT)，分析純，上海麥克林生化科技有限公司；NaOH，無水乙醇，分析純，西隴科學(xué)股份有限公司；去離子水，實(shí)驗(yàn)室自制；

DE-200g型粉碎機(jī)，浙江紅景天工貿(mào)有限公司；STA 2500 Regulus型同步量分析儀(TGA)，德國netzsch公司；Nicolet iS10型紅外光譜儀(FT-IR)，美國賽默飛世爾(Thermo Fisher Scientific)科技公司；D8 ADVANCE型X射線衍射儀(XRD)；JSM-6701F型掃描電子顯微鏡(SEM)，日本JEOL公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)過程

1.2.1 楊木屑預(yù)處理

將廢棄楊木屑水洗烘干后，用粉碎機(jī)粉碎過200目標(biāo)準(zhǔn)篩，將楊木屑按質(zhì)量比為1：50加入到0.1 mol·L-1的NaOH溶液中，在80 ℃水浴中攪拌4 h后，取出靜置分層，將上層黃色液體倒出，去離子水沖洗、抽濾至上清液pH為7左右，將木屑置于60 ℃烘箱中干燥，儲(chǔ)存至密封袋中備用[13]。

1.2.2 楊木屑-膨潤土高吸水性樹脂的制備

稱取一定量的楊木屑置于三頸燒瓶中，按m(楊木屑)：V(去離子水)=1 g：6 mL的比例加入適量去離子水，75 ℃水浴加熱，以300 r·min-1的轉(zhuǎn)速進(jìn)行機(jī)械攪拌，使楊木屑充分溶脹。通入氮?dú)庵脫Q反應(yīng)容器中的空氣，而后加入引發(fā)劑KPS，引發(fā)10 min后加入預(yù)先配置好的單體溶液。單體溶液在木屑溶脹時(shí)配制，在冰浴條件下將25%的NaOH緩慢加入AA中，再加入一定量的AMPS、MBA和BT，充分混勻后使用。加入單體溶液后，為使反應(yīng)充分進(jìn)行將攪拌速率調(diào)至300～500 r·min-1。恒溫反應(yīng)3 h后，將產(chǎn)品取出，用無水乙醇沖洗數(shù)次，剪成塊狀烘干，粉碎篩取60～80目的樹脂保存?zhèn)溆谩?/p>

1.3 高吸水樹脂的合成路線

楊木-膨潤土基吸水樹脂合成包括3部分：第一部分是楊木纖維素、膨潤土在引發(fā)劑作用下產(chǎn)生可以進(jìn)行接枝反應(yīng)的活性中心；第二部分是纖維素、膨潤土與AA，AMPS的接枝反應(yīng)，包括鏈引發(fā)、鏈增長和鏈終止等。第三部分是接枝后的聚合物在交聯(lián)劑的作用下交聯(lián)共聚，最終形成復(fù)合高吸水樹脂。

圖1 高吸水樹脂合成路線示意圖

1.4 性能測試

1.4.1 吸水性能測試

在500 mL燒杯中加入200 mL去離子水，100 mL燒杯中加入30 mL0.9%NaCl溶液，加入準(zhǔn)確稱取的0.1 g(m0)樹脂，室溫下靜置2 h使樹脂充分吸水，取干凈的過濾袋，在電子天平上稱得過濾袋質(zhì)量為m1，將吸水樹脂與吸收介質(zhì)倒入過濾袋，懸掛至不再滴水，再次稱過濾袋與吸水樹脂的質(zhì)量m2。計(jì)算公式如下：

S—吸液倍率，g·g-1；m0—樹脂質(zhì)量，g；m1—過濾袋質(zhì)量，g·g-1；m2—吸液后樹脂與過濾袋的質(zhì)量，g·g-1。

1.4.2 循環(huán)使用性能的測定

精確稱量0.1 g樹脂，用2.4.1中的方法進(jìn)行吸水倍率測試，并計(jì)算出第一次吸水試驗(yàn)的吸水倍率S1，再將裝有樹脂的過濾袋60 ℃干燥至恒重，在進(jìn)行下一次吸水試驗(yàn)計(jì)算吸水倍率S2，反復(fù)進(jìn)行，得出第三次吸水倍率S3，第四次吸水倍率S4，第五次吸水倍率為S5。用相對吸水率來表示重復(fù)使用性能，計(jì)算公式為：

Xn—第n次吸水試驗(yàn)的相對吸水率，%；Gn—第n次試驗(yàn)的吸水倍率，g·g-1；G1—第一次試驗(yàn)的吸水倍率，g·g-1；n—試驗(yàn)次數(shù)。

1.5 結(jié)構(gòu)表征

FT-IR：采用傅里葉變換紅外光譜儀測試樣品的紅外光譜，用溴化鉀制備壓片，掃描范圍500 cm-1～4 000 cm-1。TGA：采用熱重分析儀對樣品進(jìn)行熱穩(wěn)定性測試，溫度范圍0 ℃～600 ℃，升溫速率10 ℃·min-1。XRD：采用X射線衍射測試儀對樣品進(jìn)行測試。SEM：采用掃描電鏡對結(jié)構(gòu)進(jìn)行觀察，使用前需噴金處理。

2 結(jié)果討論與分析

2.1 FT-IR分析

原廢棄楊木屑(a)、預(yù)處理?xiàng)钅拘?b)和楊木-膨潤土高吸水樹脂(c)的紅外光譜如圖2所示。可以看到，線a與線b基本相似，說明預(yù)處理并沒有破壞楊木屑的化學(xué)結(jié)構(gòu)，曲線c中，2 560 cm-1處為羧基中—OH的伸縮振動(dòng)峰，1 730和1 560 cm-1分別為酯鍵中羰基的伸縮振動(dòng)吸收峰和反對稱伸縮振動(dòng)吸收峰，1 210～1 163 cm-1處的強(qiáng)吸收是酯鍵的特征吸收峰，由此說明AA成功接枝到楊木屑上[14]。1 040和629 cm-1處分別是—S=O的對稱伸縮振動(dòng)吸收峰和伸縮振動(dòng)吸收峰，說明AMPS的成功接枝。曲線c中，1 600、1 510、1 060、897 cm-1幾處的特征峰消失，由此說明楊木-膨潤土復(fù)合高吸水性樹脂的成功制備。

λ/cm-1圖2 (a)原廢棄楊木屑、(b)預(yù)處理?xiàng)钅拘肌?c)楊木-膨潤土高吸水樹脂紅外光譜圖

2.2 XRD分析

原廢棄楊木屑(a)、預(yù)處理?xiàng)钅拘?b)和吸水樹脂(c)的XRD衍射圖譜如圖3示。圖中，曲線的峰表示晶體，基線背景表示聚合物中的非晶相[15]。原楊木屑和預(yù)處理?xiàng)钅拘嫉腦RD圖譜大致相同，都有3個(gè)明顯的特征衍射峰，分別位于15.4°，22.3°和34.7°處，說明二者都具有一定的晶體結(jié)構(gòu)；但預(yù)處理后的曲線峰強(qiáng)度有所減弱，說明堿處理對破壞了一部分結(jié)晶鍵。而樹脂的特征衍射峰并不明顯，可觀察到兩個(gè)，分別位于7.0°和21.5°，相比楊木屑，特征峰強(qiáng)度低且有所偏移，說明聚合反應(yīng)的進(jìn)行破壞了原有的結(jié)構(gòu)和鍵，形成了結(jié)晶度低的樹脂，驗(yàn)證了反應(yīng)的進(jìn)行。

2θ/(°)圖3 (a)原楊木屑、(b)預(yù)處理?xiàng)钅拘肌?c)楊木-膨潤土高吸水樹脂XRD衍射圖

2.3 SEM分析

為了觀察原料及樹脂的表面特征，分別對原楊木屑、預(yù)處理木屑和樹脂進(jìn)行了電鏡掃描。圖4中A、B分別為放大800和300倍的原楊木屑表面形貌，可以看到未經(jīng)過堿處理的楊木屑多為棍狀結(jié)構(gòu)，表面結(jié)構(gòu)更為緊致。從C和D可以看出，經(jīng)過堿處理后的楊木屑結(jié)構(gòu)更為松散，棍狀結(jié)構(gòu)的木屑數(shù)量減少，且表面出現(xiàn)較多的孔洞結(jié)構(gòu)，這是因?yàn)橄A使楊木屑表面的纖維素降解，導(dǎo)致楊木屑表層結(jié)構(gòu)開裂破損，比表面積增大，且使得裸露的木質(zhì)素增多，有利于后續(xù)接枝反應(yīng)的進(jìn)行[16]。E、F分別是放大250和800倍的吸水樹脂的形貌結(jié)構(gòu)圖，可以看到，樹脂顆粒具有疏松多孔的結(jié)構(gòu)，表面有褶皺且凹凸不平，這就使得樹脂可以大幅度溶脹，同時(shí)樹脂的吸水率和吸水速率也得到提高。

圖4 原楊木屑、預(yù)處理?xiàng)钅拘肌⑽畼渲琒EM

2.4 熱穩(wěn)定性分析

圖5為高吸水樹脂的熱重分析圖。由圖可知，樹脂的失重分成3個(gè)階段，第一階段位于50 ℃～280 ℃，失水率約為10%，曲線下降趨勢較慢，是樹脂表面的水分喪失造成的；第二階段在280 ℃～350 ℃，失水速率大大增加，失水率約為40%，是樹脂結(jié)構(gòu)中以氫鍵結(jié)合的水分喪失造成的；第三階段位于350 ℃～600 ℃，是樹脂骨架破壞、碳化造成的損失。依此可知，在280 ℃前樹脂能保持自身結(jié)構(gòu)，表明其熱穩(wěn)定性良好[17]。

T/℃圖5 樹脂熱重分析圖

2.5 吸水樹脂強(qiáng)度分析

取少量吸水樹脂在水中充分溶脹，用濾布濾去水分，觀察充分溶脹的吸水樹脂的形態(tài)和機(jī)械強(qiáng)度。由圖6可知，充分溶脹后的樹脂能保持原本的顆粒形態(tài)，并沒有崩解融化，由此表明合成的楊木-膨潤土高吸水樹脂有良好的機(jī)械性能。

圖6 充分溶脹后的吸水樹脂

2.6 實(shí)驗(yàn)條件對樹脂吸液倍率的影響

2.6.1 楊木屑用量對樹脂吸液倍率的影響

在m(AA)：m(AMPS)：m(KPS)：m(MBA)：m(BT)=4：2：0.04：0.012：0.25，中和度為65%的條件下，探究不同楊木屑用量對樹脂吸液倍率的影響。通過圖7可知，在楊木屑用量為2.0 g時(shí)，吸液倍率達(dá)到最高，吸去離子水倍率為461.6 g·g-1，吸生理鹽水倍率為40.65 g·g-1。當(dāng)楊木屑用量小于2 g時(shí)，樹脂吸液倍率逐漸升高，大于2 g后開始降低，這是由于改性后的楊木屑通過提供接枝中心和大量親水基團(tuán)來影響樹脂的吸水性能，親水基團(tuán)越多，越有利于吸水；楊木屑用量過少，接枝中心不足導(dǎo)致無法形成疏松多孔的結(jié)構(gòu)，用量過多又會(huì)導(dǎo)致接枝中心過多，接枝形成的鏈短，形成的樹脂結(jié)構(gòu)過于松散，兩種情況不利于形成吸液倍率高的樹脂。綜合考慮，楊木屑的最佳用量為2 g。

m(YWC)/g圖7 楊木屑用量對樹脂吸液倍率的影響

2.6.2 AA:AMPS對樹脂吸液倍率的影響

在m(YWC)：m(KPS)：m(MBA)：m(BT)=2：0.04：0.012：0.25，中和度為65%的條件下，探究單體比例對樹脂吸液倍率的影響。從圖8中可以看出，AA：AMPA=5：4時(shí)，樹脂吸去離子水的倍率為539.5 g·g-1，吸鹽水倍率為45.3 g·g-1。當(dāng)AA：AMPS比例小于5：4時(shí)，隨著AA:AMPS的比例增加，樹脂吸去離子水和生理鹽水的倍率隨比例的增加而增加，當(dāng)比例大于5：4時(shí)，樹脂的吸液倍率隨比例的增加而減少，這是因?yàn)锳A中的羧基、AMPS的磺酸基和酰胺基都有親水性，羧基的親水性最大。當(dāng)AA:AMPS比例太小時(shí)，親水基團(tuán)的親水性總和沒有達(dá)到最佳，以酰胺基和磺酸基為主；當(dāng)AA:AMPS比例太大，親水基團(tuán)之間的協(xié)同關(guān)系減弱，反而不利于吸水。綜合上述因素，AA:AMPS最佳單體比例為5：4。

AA:AMPS圖8 單體比例對樹脂吸液倍率的影響

2.6.3 AA中和度對樹脂吸液倍率的影響

在m(YWC)：m(AA)：m(AMPS)：m(KPS)：m(MBA)：m(BT)=2：4：2：0.04：0.012：0.25的情況下，探究丙烯酸不同中和度對樹脂吸液倍率的影響。從圖9可以看出，中和度為65%時(shí)，樹脂吸去離子水的倍率為539.5 g·g-1，吸生理鹽水的倍率為45.3 g·g-1。當(dāng)丙烯酸的中和度從45%增加65%時(shí)，隨著中和度的增加，樹脂的吸液性能也在逐漸增加，當(dāng)中和度大于65%時(shí)，吸液性能開始隨中和度的增加而下降，這是因?yàn)楸┧嶂械聂然鶐ж?fù)電荷，活性大，若中和度過低，反應(yīng)迅速，導(dǎo)致大量的羧基自交聯(lián)而阻礙合成反應(yīng)的進(jìn)行；若中和度過高，過多的鈉離子則會(huì)屏蔽羧基，使反應(yīng)的活性降低，導(dǎo)致反應(yīng)不能充分進(jìn)行。鈉離子的加入還能提高合成樹脂內(nèi)部的滲透壓，有利于增大吸水倍率。綜合考慮，丙烯酸的最佳中和度為65%。

Neutralization of AA/%圖9 丙烯酸中和度對樹脂吸液倍率的影響

2.6.4 引發(fā)劑對樹脂吸液倍率的影響

在m(YWC)：m(AA)：m(AMPS)：m(MBA)：m(BT)=2：4：2：0.012：0.25，丙烯酸中和度為65%的情況下，探究不同引發(fā)劑用量對樹脂吸液倍率的影響。由圖10可知，加入0.04 g引發(fā)劑時(shí)，樹脂吸去離子水的倍率為539.5 g·g-1，吸生理鹽水的倍率為45.3 g·g-1。當(dāng)引發(fā)劑用量小于0.04 g時(shí)，隨著引發(fā)劑的用量增加，樹脂吸液倍率也隨之增加，當(dāng)引發(fā)劑用量大于0.04 g時(shí)，反之，這是因?yàn)橹苽涓呶詷渲姆磻?yīng)是自由基反應(yīng)，引發(fā)劑提供了活性自由基，引發(fā)反應(yīng)。當(dāng)引發(fā)劑太少，會(huì)出現(xiàn)反應(yīng)速度慢、反應(yīng)時(shí)間長，反應(yīng)進(jìn)行的不夠充分的問題，不利于樹脂的制備和性能；加入的引發(fā)劑過多會(huì)導(dǎo)致自由基鏈反應(yīng)提前終止，使得聚合形成的鏈短，制備的樹脂結(jié)構(gòu)不夠緊密，降低其吸水性能。綜合考慮，引發(fā)劑的最佳用量為0.04 g。

m(KPS)/g圖10 引發(fā)劑用量對樹脂吸液倍率的影響

2.6.5 交聯(lián)劑用量對樹脂吸液倍率的影響

在m(YWC)：m(AA)：m(AMPS)：m(KPS)：m(BT)=2：4：2：0.04：0.25，中和度為65%的情況下，探究不同交聯(lián)劑用量對樹脂吸液倍率的影響。由圖11可知，加入0.012 g交聯(lián)劑時(shí)，樹脂吸去離子水的倍率為539.5 g·g-1，吸生理鹽水的倍率為45.3 g·g-1。當(dāng)交聯(lián)劑用量小于0.012 g時(shí)，隨著MBA用量增加樹脂吸液倍率增加，用量大于0.012 g時(shí)，樹脂吸液倍率隨交聯(lián)劑的增加減少，這是因?yàn)榻宦?lián)劑能使長鏈分子相互交聯(lián)，有利于形成立體三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，當(dāng)交聯(lián)劑用量太少時(shí)，形成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)過于疏松，不利于吸液；當(dāng)交聯(lián)劑太多，形成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)又太致密，不利于水分在結(jié)構(gòu)中儲(chǔ)存，則降低吸液倍率。綜合考慮，合成樹脂交聯(lián)劑的最佳用量為0.012 g。

m(MBA)/g圖11 交聯(lián)劑用量對樹脂吸液倍率的影響

2.6.6 膨潤土用量對吸水樹脂的影響

在m(YWC)：m(AA)：m(AMPS)：m(KPS)：m(MBA)=2：4：2：0.012：0.25，中和度為65%的情況下，探究不同膨潤土用量對樹脂吸液倍率的影響。由圖12可知，當(dāng)膨潤土用量為0.25 g時(shí)，樹脂吸液倍率最高。此時(shí)，樹脂吸去離子水的倍率為539.5 g·g-1，吸生理鹽水的倍率為45.3 g·g-1。當(dāng)膨潤土用量小于0.25 g時(shí)，隨著膨潤土用量增加，樹脂的吸液倍率也在增加，大于0.25 g時(shí)開始降低。這是因?yàn)榕驖櫷恋闹饕煞譃槊擅撌瑤Р糠终姾桑軌蛱峁┙宦?lián)點(diǎn)，提高交聯(lián)密度[18]。當(dāng)蒙脫石的用量太少，形成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)相對疏松不利于鎖住水分子，當(dāng)蒙脫石用量過多又會(huì)導(dǎo)致樹脂交聯(lián)密度過高導(dǎo)致不能很好地吸水膨脹，過多過少不利于樹脂的吸水性能。綜上所述，膨潤土的最佳用量為0.25 g。

m(Bt)/g圖12 膨潤土用量對樹脂吸液倍率的影響

2.7 吸水動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)

圖13為高吸水樹脂吸水動(dòng)力學(xué)圖。由圖中曲線a可知，在0～20 min時(shí)，樹脂吸水速率較快，時(shí)長為30 min時(shí)樹脂吸水基本到達(dá)平衡。由此建立二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型：直線b為t/Q與t的相關(guān)線，通過擬合得出，R值為0.9983，可見二者相關(guān)性較大，樹脂吸水符合二級(jí)動(dòng)力學(xué)。分析出樹脂吸水符合二級(jí)動(dòng)力學(xué)，可對樹脂在吸水速率方面提供一定參考，樹脂在較短時(shí)間內(nèi)達(dá)到吸水平衡，可應(yīng)用于需快速吸水的場景。

t—為樹脂吸水時(shí)間，min；Qt—為樹脂在t時(shí)間內(nèi)的溶脹倍率，g·g-1；k為吸水速率常數(shù)；Qe—為樹脂的平衡溶脹倍率，g·g-1。

t/min圖13 樹脂吸水動(dòng)力學(xué)

2.8 不同pH溶液中樹脂的吸水性能

用1 mol·L-1的NaOH溶液和1 mol·L-1的鹽酸配制不同pH的溶液，并用pH計(jì)進(jìn)行檢測。探究不同pH溶液中樹脂的吸水倍率，整理數(shù)據(jù)如圖14所示。在水溶液pH=8時(shí)，樹脂的吸水倍率最高，為501.5 g·g-1，當(dāng)pH在2～12之間時(shí)，樹脂的吸水倍率隨pH的增大先增加后減少，這是因?yàn)樵谒嵝匀芤褐杏捎隰然腔鶊F(tuán)的質(zhì)子化作用，降低了吸水樹脂內(nèi)部的陰離子基團(tuán)數(shù)量減少，斥力下降，使得樹脂不能充分舒展溶脹；當(dāng)水在強(qiáng)堿性條件下時(shí)，大量的陰離子產(chǎn)生了電屏蔽效應(yīng)，削弱了陰離子的排斥作用，導(dǎo)致樹脂吸水倍率降低[19]。由此可得，楊木-膨潤土高吸水樹脂在弱堿性條件下吸液性能最好。

pH圖14 不同pH溶液中樹脂吸水性能

2.9 吸水樹脂循環(huán)性能探究

高吸水樹脂在實(shí)際應(yīng)用中，如農(nóng)業(yè)保水劑、混凝土填料以及工業(yè)吸附劑等，通常需要經(jīng)歷反復(fù)的吸水和失水過程，因此循環(huán)性能是衡量高吸水樹脂性能的一個(gè)重要指標(biāo)。圖15為吸水樹脂的循環(huán)性能測試結(jié)果。由圖可知，隨著使用次數(shù)的增加，樹脂的吸能水性能有所降低，初次吸水溶脹率為530.2 g·g-1，當(dāng)經(jīng)過反復(fù)吸水至第五次時(shí)，每克樹脂仍能吸收445.9 g水，是初次吸水倍率的84.12%，仍然具有較好的吸水能力，說明樹脂的循環(huán)使用性能較好。圖16為循環(huán)使用5次后樹脂的結(jié)構(gòu)圖，可以看到樹脂仍是較為緊致的顆粒狀，表明數(shù)值在循環(huán)使用后，主體部分仍是呈現(xiàn)較好的結(jié)構(gòu)，樹脂的結(jié)構(gòu)較為穩(wěn)定。

Cvcles number圖15 樹脂循環(huán)使用性能

圖16 樹脂循環(huán)5次后SEM

3 結(jié)論與展望

本文以廢棄的楊木屑為基底，經(jīng)預(yù)處理后與膨潤土制備了高吸水樹脂，探究了合成高吸水樹脂的最佳反應(yīng)條件，當(dāng)m(YWC)：m(AA)：m(AMPS)：m(KPS)：m(MBA)：m(BT)=2：5：4：0.04：0.012：0.25，丙烯酸中和度為65%時(shí)，所制高吸水樹脂吸水倍率為539.5 g·g-1，吸生理鹽水倍率為45.3 g·g-1。

對楊木-膨潤土高吸水樹脂進(jìn)行了性能測定和結(jié)構(gòu)表征，表明合成的樹脂是具有疏松褶皺結(jié)構(gòu)的粒狀體，且合成的高吸水性樹脂具有溶脹速率快，循環(huán)性能較好，pH響應(yīng)強(qiáng)等特點(diǎn)，充分溶脹后樹脂仍能保持顆粒形狀，具有良好的機(jī)械強(qiáng)度。本文以廢棄木屑為原料進(jìn)行功能化材料的制備，體現(xiàn)了綠色環(huán)保，可持續(xù)發(fā)展的理念，意在提供一種利用天然產(chǎn)物合成所需目標(biāo)產(chǎn)物的思路，為生物質(zhì)的開發(fā)利用提供一種借鑒。