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凹凸棒石/聚丙烯酸钠合成条件对其吸水性能与吸湿性能对比分析

由正交试验结果分析可见,各因素对产品的吸水性能和吸湿性能影响不一致。这是由于产品与液态水和气态水间存在的相互作用力不同所致。

1)显然,凹凸棒石粉体的加入对产品吸湿性能的影响很大,而对其吸水性能影响较小。这可能是由于合成树脂吸水的作用来自于树脂与水分子之间的氢键以及水分子之间的大量氢键作用,此时凹凸棒石的加入对这种作用没有显著的帮助;而树脂吸湿作用实际上是单个水分子在高分子树脂中的扩散,靠的是分子间作用力将水分子吸附到树脂上从而实现吸湿,在这种情况下,凹凸棒石的特殊的纤维结构就起到导入的作用,将表层吸附的水分子顺着其纤维结构导入树脂内部,从而加快吸湿和增大吸湿。

2)中和度对产品吸水性能的影响大而对其吸湿性能的影响小。这是由于中和度直接影响了本合成树脂的一COOH和一COO-的数量关系。中和度大则一COOH变为一COO-,此时分子的极性增大,很大程度上增加了树脂分子与水分子间的氢键作用;而它对孤立的水分子的影响较小。

3)交联剂对树脂吸水性能影响最大,而对其吸湿性能影响却最小。这也源于吸水和吸湿时水分子的状态不同。使用交联剂是希望构建树脂分子内交错的网络结构,若交联度过大,则树脂分子中用于包裹缔合水分子的空间变小,自然对其吸水性能影响很大,但对孤立水分子的影响就显得微不足道了,所以交联度的大小对树脂吸湿性能的影响很小。

结语

通过正交试验,研究了多种因素对高分子树脂的吸水性能和吸湿性能的影响,其中凹凸棒石一类具有特殊纤维结构的矿物的加入的确可以改良高吸水树脂的吸湿性能。

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