高吸水性树脂的制备思考题答案

❶ 制备高吸水性树脂过程为什么要用氮气保护，氧气对其有何影响

氧气在反应过程是阻聚剂，不利于反应进行，使得产品吸水倍率下降，所以在反应开始前就要做好排空气的准备工作，而且要但其保护。
但工业生产中都没有氮气保护。

❷ 哪些因素会影响高吸水性树脂的高吸水性

高吸水性树脂发展很快，种类也日益增多，并且原料来源相当丰富，由于高吸水性树脂在分子结构上带有的亲水基团，或在化学结构上具有的低交联度或部分结晶结构又不尽相同，由此在赋予其高吸水性能的同时也形成了一些各自的特点。从原料来源、结构特点、性能特点、制品形态以及生产工艺等不同的角度出发，对高吸水性树脂进行分类，形成了多种多样的分类方法。
1
按原料来源进行分类
随着人们对高吸水性树脂研究的不断深入对传统的高吸水性树脂分为淀粉系列、纤维素系列和合成树脂系列的分类方法，已不能满足分类要求。因此，邹新禧教授结合自己的研究成果，提出了六大系列的分类
。
淀粉系：包括接枝淀粉、羧甲基化淀粉、磷酸酯化淀粉、淀粉黄原酸盐等；
纤维素系：包括
接枝纤维素、羧甲基化纤维素、羟丙基化纤维素、黄原酸化纤维索等；
合成聚合物系：包括聚丙烯酸盐类、聚乙烯醇类、聚氧化烷烃类、无机聚合物类等；
蛋白质系列：包括大豆蛋白类、丝蛋白类、谷蛋白类等；
其他天然物及其衍生物系：包括果胶、藻酸、壳聚糖、肝素等；
共混物及复合物系：包括高吸水性树脂的共混、高吸水性树脂与无机物凝胶的复合物、高吸水性树脂与有机物的复合物等。
2
按亲水化方法进行分类
高吸水性树脂在分子结构上具有大量的亲水性化学基团，而这些基团的亲水性很大程度上影响着高吸水性树脂的吸水保水性能，如何有效获得这些化学基团在高吸水性树脂化学结构上的组织结构，充分发挥各化学基团所在亲水点的效能，已经成为现在对高吸水性树脂研究的重点。故可以从亲水化方法进行分类。
亲水性单体的聚合(如聚丙烯酸盐、聚丙烯酰胺、丙烯酸-丙烯酰胺共聚物等)；
疏水性(或亲水性差的)聚合物的羧甲基化(或羧烷基化)反应(如淀粉羧甲基化反应、纤维素羧甲基化反应、聚乙烯醇(pva)-顺丁烯二酸酐的反应等)；
疏水性(或亲水性差的)聚合物接枝聚合亲水性单体(如
淀粉接枝丙
烯酸盐、淀
粉接枝
丙烯酰胺、纤维素接枝丙烯酸盐、淀粉-丙烯酸-丙烯酰胺接枝共聚物等)；
含氰基、酯基、酰胺基的高分子的水解反应(如淀粉接枝丙烯腈后水解、丙烯酸酯-醋酸乙烯酯共聚物的水解、聚丙烯酰胺的水解等)。
3
按交联方式进行分类
高吸水性树脂交联控制是控制其空间组织结构状态的重要方面，其交联点的密度大小直接影响高吸水性树脂
的吸水和保水能力。因此根据交联点形成方式的不同，可进行如下分类
。
交联剂进行网状化反应(如多反应官能团的交联剂水溶性的聚合物、多价金属离子交联水溶性的聚合物、用高分子交联剂对水溶性的聚合物进行交联等)；
自交联网状化反应(如聚丙烯酸盐、聚丙烯酰胺等的自交联聚合反应)；
放射线照射网状化反应(如聚乙烯醇、聚氧化烷烃等通过放射线照射而进行交联)；
水溶性聚合物导入疏水基或结晶结构
(如聚丙烯酸与含长链(c12～c20)的醇进行酯化反应得到不溶性的高吸水性聚合物等)
。
4
其他分类方法
以制品形态分类，高吸水性树脂可分为粉末状、纤维状、膜片状、微球状等
。
以制备方法分类，高吸水性树脂可分为合成高分子聚合交联、羧甲基化、淀粉接枝共聚、纤维素接枝共聚等。
以降解性能分类，sar可分为非降解型(包括丙烯酸钠、甲基丙烯酸甲酯等聚合产品)、可降解型(包括淀粉、纤维素等天然高分子的接枝共聚产品)。

❸ 简述高吸水性树脂的吸水机理

高分子吸水剂树脂，是一种有机高分子聚合物，它的分子结构中 有网状分子链。吸水剂遇到水以后立即发生电解，离解为带正电和负电的离子，这种带正电和负电的离子和水有强烈的亲合作用，因而使其具有极强的吸水性和保水性，能迅速吸收比自身重数百倍甚至上千倍的水。吸水后膨胀为水凝胶。

❹ 高吸水性树脂为什么能大量吸水并保水

高吸水性树脂为抄什么能大量吸水并保水
相似相溶原理.简单来说,亲水基团是极性的,会溶于极性溶剂水；亲油基团是非极性的,溶于非极性的油.
水分子间有较强的氢键,水分子既可以为生成氢键提供氢原子,又因其中氧原子上有孤对电子能接受其它分子提供的氢原子,氢键是水分子间的主要结合力.所以,凡能为生成氢键提供氢或接受氢的溶质分子,均和水“结构相似”.如ROH(醇)、RCOOH(羧酸)、R2C=O(酮)、RCONH2(酰胺)等.当然上述物质中R基团的结构与大小对在水中溶解度也有影响.如醇：R—OH,随R基团的增大,分子中非极性的部分增大,这样与水(极性分子)结构差异增大,所以在水中的溶解度也逐渐下降.
亲油往往是长链的有机基团.疏水效应起源于热容变化和熵,疏水分子表面使水变得更“像冰”,因为空穴的形成迫使水的接触.所以疏水分子簇集造成表面积减小,释放出了一些水分子,带来了有利的熵,降低了体系能量.热容变化也是一个有利因素.还有一点,水和水有强烈的作用,有机物破坏了这一作用,就迫使水更强烈的和水作用,有机物更强烈的和有机物作用.

❺ 水性pu树脂小知识大全

1.水性树脂有哪些,水性树脂有哪些知识
水性树脂与其他树脂的区别一般指：用水可溶解或稀释的树脂。

由于可以用水稀释或者溶解，而且在生产水性树脂的过程中可以加入水，所有，水性树脂会比传统溶剂型树脂环保。目前国家也想行业人士大力推广更加环保的水性树脂。

但目前水性树脂处于发展阶段，质量参差不齐，所以，建议选择水性树脂时，考虑以下因素：

树脂厂家的研发能力、生产能力、品质控制能力及应用服务能力等。

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2.关于水性树脂
水性树脂是以水代替有机溶剂作为分散介质的新型树脂体系。与水融合，形成溶液，待水挥发后，形成树脂模材料。水性树脂不是用水性树脂本身，而是需要水挥发后获得的膜材料。

水性树脂包括三大类：水溶性高分子、高吸水树脂和水性涂料，是自70年代发展起来的高分子学科新领域。由于其具有一系列独特的无可替代的功能，随着科研生产的不断发展，产品的工业化，现已形成一个独立的行业，属精细化工的范畴。由于水性树脂具有极其广泛的用途，以极高附加值，多年来一直被列为化工行业发展的重点。

2分类编辑

水性树脂的分类包括：

1.纤维素衍生物

2.改性油

3.改性聚丁二烯树脂

4.环氧树脂

5.醇酸树脂

6.氨基树脂

7.聚酯树脂

8.酚醛树脂

9.丙烯酸树脂

10.聚氨酯树脂

11.有机硅树脂

12.有机氟树脂等。[2]

3用途编辑

取代溶剂型产品在各个领域中的应用。水性聚氨酯为代表，可广泛应用于涂料、胶粘剂、织物涂层与整理剂、皮革涂饰剂、纸张表面处理剂和纤维表面处理剂。

水性涂料

(1)建筑装修 包括地坪漆、弹性漆、建筑物外墙漆、家具木器漆，水性内墙涂料（产品的同质化情况严重，产品型号及性能类似，同类企业众多。未来这种低技术型产品会竞相压价。）

(2)工业涂料 包括工业漆、车辆漆、防腐漆、水性金属漆、金属表面处理（抛光）；水性塑胶漆（在消费电子产品领域有着广泛的应用）等（目前水性工业涂料技术难度高，国内拥有技术的企业少，多被国际树脂巨头垄断，为巩固垄断地位巨头与国内个别企业联合研发创新。）

水溶性高分子

主要应用：石油勘探开发、水处理、造纸、纺织、涂料、食品、日用化工等领域。

(1)粘合剂：广泛的应用在高档家具、人造板（瓦楞纸板的生产）、木材加工、皮革加工、工艺品加工，装饰装修及非金属等材料粘接等行业。

(2)密封剂：广泛应用到传统密封剂当中，包括汽车、建筑装修等行业。 如：水性混凝土密封剂是一种可以渗透到混凝土当中增强混凝土密封、防尘、耐磨硬化作用，具有无色、无臭、无毒、不燃。

(3)纺织工业：水性树脂用于合成革的生产，生态型半PU箱包革、沙发革；生态型水性发泡沙发革、服装革；生态型水性汽车内饰革、家具内饰革；仿真皮水性超纤革等。

(4)油墨：水性油墨应用于烟、酒、食品、饮料、药品、儿童玩具等卫生条件要求严格的包装印刷产品。

(5)石油开采：固井水泥外加剂和强化采油驱油剂等。

高吸水树脂

主要应用：工农业、日常生活、医疗卫生等各个领域，用做干燥剂、脱氧保鲜剂、膨胀橡胶、医用材料、建筑材料、化妆品、日化用品等。

(1)日用生活：婴儿尿不湿及妇女卫生中是高吸水性树脂的保水特点应用。

(2)电器保护：高吸水性树脂还应用中电缆包覆防潮。

(3)农业：高吸水性树脂作为保水剂广泛应用于农业、林业、园艺等领域，可起到保水、节水、抗旱、降低成本、提高收入的作用，是一种新型的农业化学用品，具有革命性的意义。

4水性树脂优势编辑

(1)、环保性.水性涂料用水而不有机溶剂做稀释剂，因此不含有毒化学物质。（以往分散介质为有机溶剂，有机溶剂中含有有毒物质，完全挥发干净至少需要几十年，对于婴儿小孩及未出生的小孩的智力发育是有很大影响的，其中“游离TDI”还具有致癌的危险。）

(2)减少火灾风险：与溶剂型产品的易燃性相反，水性产品不易燃的防火性，有效减少火灾发生。

(3)水性涂料的成膜后特点 ：与底材具有极高的附着力，固化后的涂膜耐腐蚀性和耐化学药品性能优异，涂膜收缩小、硬度高、耐磨性好、抗腐蚀性能、电气绝缘性能优异等。

(4)高吸水树脂（保水剂）系列，保持水分作用。
3.pu树脂是什么
pu树脂是指聚氨酯，全名为聚氨基甲酸酯。一种高分子化合物。1937年由O.拜耳等制出此物。聚氨酯有聚酯型和聚醚型二大类。可制成聚氨酯塑料（以泡沫塑料为主）、聚氨酯纤维（中国称为氨纶）、聚氨酯橡胶及弹性体。

软质聚氨酯（PU）主要是具有热塑性的线性结构，它比PVC发泡材料有更好的稳定性、耐化学性、回弹性和力学性能，具有更小的压缩变型性。

隔热、隔音、抗震、防毒性能良好。因此用作包装、隔音、过滤材料。硬质PU塑料质轻、隔音、绝热性能优越、耐化学药品，电性能好，易加工，吸水率低。

(5)高吸水性树脂的制备思考题答案扩展阅读：

自20世纪50年代开始展开对聚氨酯涂料的研发与应用工作。随着社会大众物质生活水平的不断提升与改善；

有关汽车加工、家具制造加工、石油化工、机械工业、桥梁船舶等一系列产业的发展速度不断提升，聚氨酯涂料凭借其突出的性能优势，开始进入快速发展的全新阶段。

自1980-2004年期间，各个行业领域中有关聚氨酯涂料的使用量呈现出了非常快速的发展趋势，聚氨酯涂料产量仅次于醇酸树脂漆涂料，成为了涂料领域中的第四大品种。

参考资料：网络---聚氨酯
4.pu胶的相关知识是什么
pu胶是聚氨脂胶，是一种树脂和乳液预聚而成的一种双组份粘合剂，主要适用于粘接木材、铝板、彩色钢板以及金属与聚笨乙烯泡沫材料的粘接。

有良好的粘接强度，不含有机溶剂，具有优良的耐热性，本产品可室温固化或加热固化。说到底，就是我们的生活中常说到的塑料。

另外还有一种pu胶是叫做水性pu胶，水性PU胶是一种基于阴离子型的水性聚氨酯分散体，它是一种热活化型粘合剂，可用于制鞋、家具、汽车、建筑工业等领域。 水性PU胶的用途比较广泛，首先它主要应用于制鞋行业： （1）配合适当的表面处理剂，水性PU胶基本可以应用于大部分鞋材； （2）对多孔性面料，或容易受溶剂侵蚀的材料，水性产品有非常明显的优势； （3）但是含油脂成分较重、张力特别大的材料，目前还不太适合使用水性PU胶。

（4）各种鞋材如PU、PVC、EVA、TPR、橡胶、网布、真皮等之间的粘合 还有一种pu胶是PU注塑胶，PU注塑胶是一种弹性体，通过浇注省去了空滤芯的铁皮端盖和橡胶密封圈，而且又是生产扳式空滤最理想的产品。 理化指标和性能： A？组份： 外观：橙红均一的液体（其它色泽可根据需要） 密度：1。

02g/ml粘度：800-1000MPa。S(25℃) B？组份： 外观：棕黄色液体 密度：1。

02g/ml？粘度：25-50MPa。S(25℃) 使用方法： ⒈？每次往注胶机注胶之前必须将A胶桶（一般为200KG/桶）充分滚动，使A胶均匀为止。

⒉？AB胶配比比例为100﹕25(4﹕1)。 ⒊？料温控制在24°C-28°C为宜，即可开机运行 ⒋？使用之前必须用脱模剂擦拭模具（注：新塑料模具可以免擦） ⒌？若A、B料反应不充分，测量A、B料的比例。

⒍？A、B料必须密封保存。
5.水性PU胶的用途有哪些
水性PU胶的用途比较广泛，首先它主要应用于制鞋行业： （1）配合适当的表面处理剂，水性PU胶基本可以应用于大部分鞋材； （2）对多孔性面料，或容易受溶剂侵蚀的材料，水性产品有非常明显的优势； （3）但是含油脂成分较重、张力特别大的材料，目前还不太适合使用水性PU胶。

（4）各种鞋材如PU、PVC、EVA、TPR、橡胶、网布、真皮等之间的粘合 还有一种pu胶是PU注塑胶，PU注塑胶是一种弹性体，通过浇注省去了空滤芯的铁皮端盖和橡胶密封圈，而且又是生产扳式空滤最理想的产品。
6.什么是丙烯酸PU树脂
作为皮革涂饰剂，与丙烯酸树脂乳液相比，水性Pu乳液的性能更加优越。

为了更好地理解Pu涂膜的性能，将其与丙烯酸树脂进行比较。 1）结构比较 （1）分子结构。

Pu分子链除含有特定氨基甲酸酯链段外，一般还含有醚键、酯键、脲键等。PU分子链中的聚醚、聚酯链段是软段，内旋转位垒较低，十分柔软。

而氨基甲酸酯链段是硬段，其内聚能密度太，分子链剐性高。所以，PU是由分子链中软段和硬段组成的嵌段共聚物。

而通常丙烯酸树脂是由多种不同的丙烯酸酯类单体自由基共聚合得到的无规则共聚物。 （2）聚集态结构。

聚合物聚集态结构取决于高分子链结构。对于聚氨酯.由于软段和硬段的差异，导致微区的存在，进而形成微相分离结构。

其中硬段中氨基甲酸酯之间可形成氢键，通常表现为晶区，使聚合物的强度和硬度提高}而较段聚醚或聚酯链段非常柔顺，为非晶区，在结构中表现为连续相。而丙烯酸树脂一般为无规共聚链结构，虽然不同单体具有不同的性能，但无规结构使得整体性能在某种程度上均化，其聚集态结构为均相结构。

2）性能比较 （1）T88和黏流温度。作为皮革涂饰剂使用，聚合物的T8和黏流温度决定了其耐寒性和耐热性。

若温度低于T8，则涂层变得硬而脆，易发生断裂；若高于黏流温度，则涂层会出现发黏现象。一般丙烯酸树脂因是均相结构，拥有单一的L和黏流温度，只通过调整不同的单体及配比来改变L，是很难兼顾耐高温和耐低温性能的。

常用的普通丙烯酸树脂涂饰剂“热黏冷脆”的缺点即缘于此。而PU为微相分离的两相结构，表现出两个L，软段有极低的T8，一般为一loo~70℃；而硬段有较高的L，通常在80℃左右。

可见，在软段分子链被冻结之前，Pu材料表现为弹性，其脆折温度取决于软腔的T8；而硬段链节被熔化之前，保证了材料的机楫|生能，其耐热性取决于硬链段的T8。简单地说，就是软段提供耐寒性能，硬段提供耐热性能。

（2）力学强度。从Pu与丙烯酸树脂两者的应力应变曲线可以发现，PU表现为低应变下柔软，高应变下则高强高硬。

这是由于在低应变下软段提供了柔软弹性，当应变增加，该软段被完全拉伸后，再进一步的拉伸则是硬段分子链的被拉伸，此时则是高硬高强。也就是说，Pu表现出一种应变增强现象。

所以作为皮革涂饰剂，Pu可获得十分柔软又有较高强度的涂膜。而对于丙烯酸树脂，则没有此种特性，当要提高柔软度时，往往会损失涂膜的硬度和强度，反之亦然。

（3）弹性与回弹性。PIJ被拉伸时，首先是软段分子链从卷曲变为伸展，当外力消除时，伸展的分子链又恢复到卷曲状态，而硬段在一定的应力范围内不会出现分子链间的滑动，为软段提供了一个同定点，使其分子链间在拉伸过程中不存在相对滑动。

所表现出的弹性非常类似硫化橡胶。而未交联的丙烯酸树脂，分子链之问缺乏固定点，在拉伸过程中就可能出现滑动，表现为应力消除后可能出现永久变形。

（4）周期应力下的行为。虽然PU本体材料因在周期应力作用下会产生内部蓄热现象，引起其耐挠曲性不十分理想。

但对于皮革涂饰而言，因为涂层极薄，热能可以及时散发，并且硬段晶区恢复过程较慢，在晶区未完全恢复时下一周期已经开始。在周期应力作用下，硬段晶区结构会被不断破坏.材料变得更加柔软，表现为应力软化现象。

这种行为对涂层的耐挠曲性是有利的。而丙烯酸树脂因其结构的原因，要达到高的耐挠曲性能是困难的。

（5）耐摩擦性能。Pu具有优良的耐磨性能，这仍然是由于其硬段晶区结构的存在。

其作为皮革涂饰剂，则应表现为具有良好的耐干擦和耐湿擦性能。然而，由于水性HJ分子链中亲水性离子基团的存在，其耐湿擦性能不够理想，需要采取诸如交联等方式予以提高。

（6）耐有机溶剂。Pu硬段形成的晶区，一般不易被溶剂破坏.从而使其涂层显示出一定的耐溶剂性能，若进一步化学交联，可获得优异的耐溶剂性。

对于丙烯酸树脂，要达到优异的耐溶剂性.则必须进行高度交联。但过度交联会对涂层的其他性能产生负面影响。

（7）成膜性能。PU树脂成膜过程与丙烯酸树脂乳液的相似。

高分子乳液的成膜过程，首先是水的挥发，使乳液进一步浓缩，乳胶粒子相互接近，在水分基本挥发完后，乳胶粒子则在基体上紧密堆积，且粒子变形，粒子紧密黏合形成强度较低的连续膜，进而粒子间分子链相互渗透，进一步调整，达到热力学稳定结构，从而形成具有一定强度的膜。可见，高分子乳液的成膜性能取决于乳腔粒子的可变形性及分子链扩散运动性能，温度在整个成膜过程中起到了重要作用。

实验表明，在各种硬度下Pu乳液的最低成膜温度都小于室温，具有良好的成膜性能。而丙烯酸树脂乳液，随着硬度增加，最低成膜温度提高，达到一定程度后，则在常温下不能成膜。

（8）配伍性能。在实际涂饰配方中，通常是多种材料混合使用，树脂的配伍性能非常重要。

这里所指的配伍性能不仅指由多种不同材料混合不产生沉淀的性能，更重要的是指这样配伍后成膜组分的相容性。通常，两种及两种以上的材料性能相差越大，相容性越差。

极软的丙烯酸树脂和极硬的丙烯酸树脂高分子链之间的性能差异达到一定程度就会失去相容性，二者混合后得。

❻ 高吸水性树脂的高吸水性树脂特性

1.高吸水性 能吸收自身重量的数百倍或上千倍的无离子水。
2.高吸水速率 每克高版吸水树脂能在30秒内就吸足数百权克的无离子水。
3.高保水性 吸水后的凝胶在外加压力下，水也不容易从中挤出来。
4.高膨胀性 吸水后的高吸水树脂凝胶体体积随即膨胀数百倍。
5.吸氨性 低交联型聚丙烯酸盐型高吸水性树脂其分子结构中含有羧基阴离子，
遇氨可将其吸收，有明显的去臭作用。

❼ 高吸水性树脂为什么能大量吸收和保存水分呢

高吸水性来树脂是以淀粉和丙自烯酸盐为原料制成的一种吸水性很强的聚合物，它能吸收相当于自身重量的500～1000倍的水分，而且保存水的能力也特别强，即使用力挤压，依然滴水不漏，真可称得上是位“吸水大王”。

这种树脂为什么能大量吸收和保存水分呢？原因就在于树脂中含有像藤条一样的高分子链。在吸水前，这些呈紧密固体状的高分子长链，相互缠绕卷曲，并在一部分链之间形成相互交错的网状结构；遇到水时，在网状结构中的离子由于带电荷相同，便互相排斥，结果就将高分子链充分地扩展开了。也就是说，这时的网状结构好像一个拉开的大网兜，因而可以吸收和储存大量的水分。

❽ 影响高吸水性树脂吸水率的因素有哪些它们如何影响材料的吸水率

.吸水性
材料在水中能吸收水分的性质称为吸水性。
（1）质量吸水率Wm
（2）体积吸水率Wv
质量吸水率与体积吸水率存在下列关系。
Wv=Wm×ρo/l000
（1-12）
式中ρ。――材料在干燥状态下的表观密度，
kg/时。
材料的吸水性与材料的孔隙率和孔隙特征有关。对于细微连通孔隙，孔隙率愈大，则
吸水率愈大，闭口孔隙水分不能进去，而开口大孔虽然水分易进入，但不能存留，只能润
湿孔壁，所以吸水率仍然较小。各种材料的吸水率很不相同，差异很大，如花岗石的吸水
率只有0.
5%~0.
7%，混凝土的吸水率为2%~3%，勃土砖的吸水率达8%~20%，而
木材的吸水率可超过100%。
吸湿性
材料在潮湿空气中吸收水分的性质称为吸湿性。潮湿材料在干燥的空气中也会放出水
分，此称还湿性。材料的吸湿性用含水率表示。
Wh=（ms－mg）/mg×100%
式中Wh――材料的含水率，
%;
ms――材料在吸湿状态下的质量，
kg;
mg――材料在干燥状态下的质量，
kg。
材料中所含水分与空气的湿度相平衡时的含水率，称为平衡含水率。具有微小开口孔
隙的材料，吸湿性特别强。如木材及某些绝热材料，在潮湿空气中能吸收很多水分。这是
由于这类材料的内表面积大，吸附水的能力强所致。
材料的吸水性和吸湿性均会对材料的性能产生不利影响。材料吸水后会导致其自身质
量增大，绝热性降低，强度和耐久性将产生不同程度的下降。材料吸湿和还湿还会引起其
体积变形，影响使用。不过利用材料的吸湿可起降湿作用，常用于保持环境的干燥。