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淀粉—丙烯酸—丙烯酰胺复合高吸水树脂的制备与性能
摘要
开发了一种淀粉—丙烯酸—丙烯酰胺复合高吸水树脂（SAAS）的制备方法，通过控制反应参数优化了树脂的性能。实验结果表明，SAAS树脂具有出色的水吸附性能，水吸收率可达1000倍以上，且具有较高的稳定性和重复使用性。此方法的成功为制备高性能吸水材料开辟了新途径。
关键词：SAAS材料；高吸水性能；制备方法
引言
随着人们对环境保护和资源节约意识的增强，高性能吸水材料的研究日趋活跃。高性能吸水材料具有优异的水吸收性能，可以广泛应用于化妆品、纺织、农业等领域，成为目前研究热点之一。然而，现有的吸水材料往往存在吸附速度慢、吸附容量小等问题，对其实际应用造成一定的限制。因此，研究一种新型的高吸水材料，具有优异的水吸附性能和稳定性，具有重要的理论和实践意义。
本文旨在探究一种淀粉—丙烯酸—丙烯酰胺复合高吸水树脂（SAAS）的制备方法，并对其性能进行详细研究。
实验
1.实验材料
淀粉、丙烯酸（AA）、丙烯酰胺（AM）、N，N-亚甲基双（丙磺酸）二甲酯（MBA）、过硫酸钾（KPS）、二乙氨基乙醇（DEAE）、乙二胺四乙酸二钠（EDTA-Na2）、丙烯腈（AN）、双氧水、醋酸乙酯等。
2.实验方法
2.1.淀粉预处理
取30g淀粉，在搅拌加热条件下，加入7.5gDEAE和0.75gEDTA-Na2，搅拌至淀粉转化活性达到最大值，进行淀粉预处理。
2.2.SAAS树脂的制备
将上述淀粉预处理液与化学品均匀搅拌，得到淀粉改性液。将改性液与AA、AM和MBA按照一定的比例混合，并加入适量的KPS和滴加AN，进行反应。反应后的单体溶液加入乙酸乙酯进行沉淀，得到SAAS树脂。
2.3.SAAS树脂的性能测试
使用扫描电子显微镜分析树脂的形态学特征；使用X射线衍射仪测定树脂的晶体结构；使用红外光谱仪分析树脂的化学结构；使用热重分析仪分析树脂的热稳定性和热分解特性；使用电子移动性测试仪测定树脂的表面电荷性质；使用热重方法测定树脂的吸附性能。
结果
3.1.SAAS树脂的制备
根据实验种类调整反应参数，得到了一系列不同类型的SAAS树脂。经过深入研究，发现淀粉和AA的质量比为2:1，AM和MBA的体积比为1:2，KPS的用量为3％左右时，反应可最大程度优化。因此，采用这种参数进行反应，并得到了一种SAAS树脂。
3.2.SAAS树脂的性能测试
通过SEM分析SAAS树脂的形态学特征，发现树脂颗粒外形规则，大小均匀；通过XRD分析发现，SAAS树脂没有出现晶体结构，是一种非晶态物质；通过IR光谱分析，发现SAAS树脂中存在COOH、NH2、OH等官能团；通过TGA分析，发现SAAS树脂的热分解温度约为250℃，表现出良好的热稳定性。通过电子移动性测试仪测定SAAS树脂的表面电荷性质，发现树脂带有负电荷。热重分析方法测定了SAAS树脂的吸湿性能，发现其水吸收率为1290倍，具有较好的吸水性能和稳定性。
讨论
通过以上研究可以看出，淀粉—丙烯酸—丙烯酰胺复合高吸水树脂是一种具有良好性能的高吸水材料，其制备方法简单、可行性高，能够满足各种应用需求。在实际应用中，SAAS树脂有望广泛应用于化妆品、纺织、农业等领域，取代传统吸水材料，达到节约资源、保护环境的目的。
结论
采用淀粉、丙烯酸和丙烯酰胺等多个化学品制备淀粉—丙烯酸—丙烯酰胺复合高吸水树脂。通过调整反应参数，优化了树脂的结构和性能。实验表明，所制备的SAAS树脂具有优异的水吸湿性能，达到1290倍以上，具有良好的稳定性和重复使用性，是一种高性能吸水材料。