CN109553732A - 一种烟草秸秆基超吸水树脂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种烟草秸秆基超吸水树脂,其特征在于,由以下原料制备:烟草秸秆、丙烯酸、交联剂N,N‑亚甲基双丙烯酰胺、光引发剂安息香双甲醚、热引发剂过硫酸铵;所述原料的质量份数满足:烟草秸秆20~40份;丙烯酸100份;交联剂N,N‑亚甲基双丙烯酰胺0.05~0.25份;光引发剂安息香双甲醚0.1~1.2份;热引发剂过硫酸铵0~0.6份。提供了一种烟草秸秆基超吸水树脂,其具有较高的吸水和保水性能。本发明还提供了一种烟草秸秆基超吸水树脂的制备方法,使较低利用价值的烟草秸秆转化为高附加值的超吸水树脂,提高了树脂的吸水和保水性能。
Description
技术领域
本发明涉及可再生资源领域,尤其涉及一种烟草秸秆基超吸水树脂及其制备方法。
背景技术
烟草秸秆是一种重要的自然可再生资源,产量丰富,目前我国烟草秸秆年产量约为450万吨,多数以焚烧和丢弃处理,这不仅污染环境,而且是对现有资源的严重浪费,且不当的处理方式还易引发病虫害的发生与流行,所以研究烟草秸秆的综合利用具有重要的现实意义。烟草秸秆的主要成分为纤维素,含量约为40-70%,纤维素中含有大量羟基,这些羟基化学性质活泼,易被化学改性得到复合高分子材料,且羟基为亲水性基团,可有效提高材料的吸水性能,所以烟草秸秆是合成超吸水树脂的理想原料。紫外辐射引发法与传统合成高分子材料的方法如溶液聚合法,悬浮乳液聚合法相比具有反应时间短,能耗少,无需添加其它反应溶剂,无二次污染,处理简便等优点。采用紫外辐射引发法,以烟草秸秆为原料,丙烯酸/丙烯酸钠为单体,在光引发剂和交联剂存在下完成对烟草秸秆的化学改性,合成一种具有较高吸水和保水性能的超吸水树脂,该发明为烟草秸秆的再利用提供一种新途径,可以使较低利用价值的烟草秸秆转化为高附加值的超吸水树脂。而且该超吸水树脂具有较高的吸水和保水性能,可作为保水剂应用于农业,工业等领域。
发明内容
本发明为解决目前的技术不足之处,提供了一种烟草秸秆基超吸水树脂,其具有较高的吸水和保水性能。
本发明还提供了一种烟草秸秆基超吸水树脂的制备方法,使较低利用价值的烟草秸秆转化为高附加值的超吸水树脂,提高了树脂的吸水和保水性能。
本发明提供的技术方案为:一种烟草秸秆基超吸水树脂,由以下原料制备:烟草秸秆、丙烯酸、交联剂N,N-亚甲基双丙烯酰胺、光引发剂安息香双甲醚、热引发剂过硫酸铵;
所述原料的质量份数满足:
烟草秸秆20~40份;丙烯酸100份;交联剂N,N-亚甲基双丙烯酰胺0.05~0.25份;光引发剂安息香双甲醚0.1~1.2份;热引发剂过硫酸铵0~0.6份。
优选的是,
所述烟草秸秆经过如下预处理:
将烟草秸秆于90~100℃的碱性溶液中搅拌1~3小时后静置、抽滤得滤饼,然后将所述滤饼依次进行脱色、干燥、粉碎处理;
所示丙烯酸配置经过如下预处理:
将丙烯酸单体往浓度为20%的NaOH溶液中滴加,并不断搅拌,配置成中合度为65~85%的丙烯酸/丙烯酸钠中和液。
优选的是,所述烟草秸秆基超吸水树脂由以下原料按照如下的质量配比制备:烟草秸秆30份;丙烯酸单体为100份、中合度为80%的丙烯酸/丙烯酸钠中和液;交联剂N,N-亚甲基双丙烯酰胺0.1份;光引发剂安息香双甲醚0.9份;热引发剂过硫酸铵0.3份。
一种烟草秸秆基超吸水树脂的制备方法,包括:
将烟草秸秆于90~100℃的碱性溶液中搅拌1~3小时后静置、抽滤得滤饼,然后将所述滤饼依次进行脱色、干燥、粉碎处理得预处理烟草秸秆;
将所述预处理烟草秸秆、丙烯酸/丙烯酸钠中和液、引发剂、交联剂混合均匀得混合液,将所述混合液于室温下置于紫外灯下照射2~10min,然后置于甲醇或乙醇中浸泡12~24h,干燥处理得烟草秸秆基超吸水树脂。
优选的是,
所述紫外灯得功率为50~500W,所述紫外灯于所述混合液得距离为30cm。
优选的是,
所述引发剂包括光引发剂或光引发剂与热引发剂的混合引发剂,并且所述引发剂质量为丙烯酸质量的0.1~1.5%;所述光引发剂为安息香二乙醚;
所述光引发剂为安息香二乙醚;
所述引发剂包括:过氧化苯甲酰、过氧化甲乙酮、过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠、偶氮二异丁腈或硝酸铈铵。
优选的是,
所述交联剂为N,N-亚甲基双丙烯酰胺,并且所述交联剂质量为丙烯酸质量的0.05~0.25%。
优选的是,所述脱色处理具体包括:
将所述滤饼加入到NaClO与H2O2混合液中,然后冰水浴中搅拌2小时,抽滤并将所述滤饼洗涤至中性;
其中,所述NaClO与所述H2O2的体积比为3:4。
优选的是,
所述干燥处理得温度为50~100℃,干燥时间为4~12h。
优选的是,所述丙烯酸/丙烯酸钠中和液的配置方法包括:
往浓度为20%的NaOH溶液中滴加丙烯酸单体,并不断搅拌;
所述丙烯酸/丙烯酸钠中和液的中和度为65%-90%。
本发明所述的有益效果:本发明提供的一种烟草秸秆基超吸水树脂及其制备方法,采用紫外辐射引发法,以烟草秸秆为原料,丙烯酸/丙烯酸钠为单体,在光引发剂和交联剂存在下完成对烟草秸秆的化学改性,合成一种具有较高吸水和保水性能的超吸水树脂,该发明为烟草秸秆的再利用提供一种新途径,可以使较低利用价值的烟草秸秆转化为高附加值的超吸水树脂,而且该超吸水树脂具有较高的吸水和保水性能,可作为保水剂应用于农业,工业等领域。该制备方法原料价格低廉、操作简单、反应时间短、耗能少,适于推广应用。
附图说明
图1为本发明的单体中和度对超吸水树脂吸水性能的影响。
图2为本发明的MBA用量与单体用量比值对超吸水树脂吸水性能的影响曲线图。
图3为本发明的BDK用量与单体用量比值对超吸水树脂吸水性能的影响曲线图。
图4为本发明的APS用量与单体用量比值对超吸水树脂吸水性能的影响曲线图。
图5为本发明的TS用量与单体用量比值对超吸水树脂吸水性能的影响曲线图。
图6为本发明的紫外光辐照时间对超吸水树脂吸水性能的影响曲线图。
图7为本发明的复合超吸水树脂在60℃条件下的保水性曲线图。
图8为本发明的复合超吸水树脂在常温条件下的保水性曲线图。
图9为本发明的复合超吸水树脂对土壤持水率的影响图。
图10为本发明的复合超吸水树脂对土壤酸碱性的影响图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明,以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
本发明提供了一种烟草秸秆基超吸水树脂,由以下原料制备:烟草秸秆、丙烯酸、交联剂N,N-亚甲基双丙烯酰胺、光引发剂安息香双甲醚、热引发剂过硫酸铵;
所述原料的质量份数满足:
烟草秸秆20~40份;丙烯酸100份;交联剂N,N-亚甲基双丙烯酰胺0.05~0.25份;光引发剂安息香双甲醚0.1~1.2份;热引发剂过硫酸铵0~0.6份。
所述烟草秸秆经过如下预处理:
将烟草秸秆于90~100℃的碱性溶液中搅拌1~3小时后静置、抽滤得滤饼,然后将所述滤饼依次进行脱色、干燥、粉碎处理;
所示丙烯酸配置经过如下预处理:
将丙烯酸单体往浓度为20%的NaOH溶液中滴加,并不断搅拌,配置成中合度为65~85%的丙烯酸/丙烯酸钠中和液。
所述烟草秸秆基超吸水树脂由以下原料按照如下的质量最优配比制备:烟草秸秆30份;丙烯酸单体为100份、中合度为80%的丙烯酸/丙烯酸钠中和液;交联剂N,N-亚甲基双丙烯酰胺0.1份;光引发剂安息香双甲醚0.9份;热引发剂过硫酸铵0.3份。
一种烟草秸秆基超吸水树脂的制备方法,包括:
将烟草秸秆于90~100℃的碱性溶液中搅拌1~3小时后静置、抽滤得滤饼,然后将所述滤饼依次进行脱色、干燥、粉碎处理得预处理烟草秸秆;
将所述预处理烟草秸秆、丙烯酸/丙烯酸钠中和液、引发剂、交联剂混合均匀得混合液,将所述混合液于室温下置于紫外灯下照射2~10min,然后置于甲醇或乙醇中浸泡12~24h,干燥处理得烟草秸秆基超吸水树脂。
所述紫外灯得功率为50~500W,所述紫外灯于所述混合液得距离为30cm。
所述引发剂包括光引发剂或光引发剂与热引发剂的混合引发剂,并且所述引发剂质量为丙烯酸质量的0.1~1.5%;
所述光引发剂为安息香二乙醚;
所述引发剂包括:过氧化苯甲酰、过氧化甲乙酮、过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠、偶氮二异丁腈或硝酸铈铵。
所述交联剂为N,N-亚甲基双丙烯酰胺,并且所述交联剂质量为丙烯酸质量的0.05~0.25%。
所述脱色处理具体包括:
将所述滤饼加入到NaClO与H2O2混合液中,然后冰水浴中搅拌2小时,抽滤并将所述滤饼洗涤至中性;
其中,所述NaClO与所述H2O2的体积比为3:4。
所述干燥处理得温度为50~100℃,干燥时间为4~12h。
所述丙烯酸/丙烯酸钠中和液的配置方法包括:
往浓度为20%的NaOH溶液中滴加丙烯酸单体,并不断搅拌;
所述丙烯酸/丙烯酸钠中和液的中和度为65%-90%。
本发明中结合了最优合成条件选择实验实施例及不添加烟草秸秆的对比例对本发明作进一步详细的描述。
对比例
按照单体AA(丙烯酸):MBA(交联剂N,N-亚甲基双丙烯酰胺):BDK(安息香双甲醚):APS(过硫酸铵)质量比为100:0.10:0.90:0.30,取一定量的中和度的丙烯酸/丙烯酸钠中和液(中和度为80%)、MBA、BDK、APS,混合均匀,超声处理1min,将混合液置于250W的紫外灯下照射4min,紫外灯与混合液的距离为30cm,然后取出超吸水树脂,置于乙醇中浸泡,过夜,去除未反应的单体和反应不完全的低聚物,得到纯净的超吸水树脂,烘箱中70℃干燥至恒重,粉碎,过40目钢筛,得超吸水树脂粉末,进行吸水性测定。
实施例1-5
实施例1-5的烟草秸秆基超吸水树脂的原料及其组成如表1所示:
表1、实施例1-5的烟草秸秆基超吸水树脂的原料及其组成
实施例1-5的制备过程如下:分别称取5组预处理烟草秸秆0.30g,置于50mL的烧杯中,分别加入中和度为65%、70%、75%、80%、85%的丙烯酸/丙烯酸钠中和液、交联剂N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)、光引发剂安息香双甲醚(BDK)、热引发剂过硫酸铵(APS),并且满足如下比例:预处理烟草秸秆:单体:MBA:BDK:APS质量比为30:100:0.20:0.75:0.30混合均匀,超声处理1min,将混合液置于250W的紫外灯下照射4min,紫外灯与混合液的距离为30cm,然后取出超吸水树脂,置于乙醇中浸泡,过夜,去除未反应的单体和反应不完全的低聚物,得到纯净的超吸水树脂,烘箱中70℃干燥至恒重,粉碎,过40目钢筛,得超吸水树脂粉末,分别进行吸水性测定。
如图1所示,超吸水树脂(烟草秸秆基超吸水树脂)的吸水性能随单体(丙烯酸)中和度的增加先增强后降低,中和度为80%时,吸水性能最大,性能最好。
实施例6-10
实施例6-10的烟草秸秆基超吸水树脂的原料及其组成如表2所示:
表2、实施例6-10的烟草秸秆基超吸水树脂的原料及其组成
实施例6-10的制备过程如下:分别称取5组预处理烟草秸秆0.30g,置于50mL的烧杯中,然后按照如下比例:预处理烟草秸秆:单体:BDK:APS质量比为30:100:0.75:0.30加入其他原料(丙烯酸/丙烯酸钠中和液、光引发剂安息香双甲醚、热引发剂过硫酸铵),加入的丙烯酸/丙烯酸钠中和液的中和度为最佳80%,实施例6-10的5组反应液中分别加入交联剂MBA的质量为单体质量的0.05%、0.10%、0.15%、0.20%和0.25%、混合均匀,超声处理1min,将混合液置于250W的紫外灯下照射4min,紫外灯与混合液的距离为30cm,然后取出超吸水树脂,置于乙醇中浸泡,过夜,去除未反应的单体和反应不完全的低聚物,得到纯净的超吸水树脂,烘箱中70℃干燥至恒重,粉碎,过40目钢筛,得超吸水树脂粉末,进行吸水性测定。
如图2所示,分别测试了实施例6-10中所得的烟草秸秆基超吸水树脂在去离子水及盐水中的吸水性,超吸水树脂(烟草秸秆基超吸水树脂)的吸水性能随MBA/AA的比例的增加先增强后减弱,并且由图中可以看出交联剂的质量为单体质量0.10%时,烟草秸秆基超吸水树脂的吸水性最佳。
实施例11-15
实施例11-15的烟草秸秆基超吸水树脂的原料及其组成如表3所示:
表3、实施例11-15的烟草秸秆基超吸水树脂的原料及其组成
实施例11-15的制备过程如下:分别称取5组预处理烟草秸秆0.30g,置于50mL的烧杯中,然后按预处理照烟草秸秆:单体:MBA:APS质量比为30:100:0.10:0.30,加入最佳中和度的丙烯酸/丙烯酸钠中和液(中和度为80%)、MBA、APS,5组反应液中分别加入光引发剂BDK(单体量的0.1%、0.3%、0.6%、0.9%和1.2%)、混合均匀,超声处理1min,将混合液置于250W的紫外灯下照射4min,紫外灯与混合液的距离为30cm,然后取出超吸水树脂,置于乙醇中浸泡,过夜,去除未反应的单体和反应不完全的低聚物,得到纯净的超吸水树脂,烘箱中70℃干燥至恒重,粉碎,过40目钢筛,得超吸水树脂粉末,进行吸水性测定。
如图3所示,超吸水树脂(烟草秸秆基超吸水树脂)的吸水性能随BDK/AA的比例的增加先增强后减弱,并且在引发剂BDK的质量为单体丙烯酸质量的0.90%时制备出的烟草秸秆基超吸水树脂的吸水性最强。
实施例16-20
实施例16-20的烟草秸秆基超吸水树脂的原料及其组成如表4所示:
表4、实施例16-20的烟草秸秆基超吸水树脂的原料及其组成
实施例16-20的制备过程如下:分别称取5组预处理烟草秸秆0.30g,置于50mL的烧杯中,然后按照预处理烟草秸秆:单体:MBA:BDK质量比为30:100:0.10:0.90,加入最佳中和度的丙烯酸中和液(中和度为80%)、MBA、APS,5组反应液中分别加入热引发剂APS(单体量的0.00%、0.15%、0.30%、0.45%和0.60%)、混合均匀,超声处理1min,将混合液置于250W的紫外灯下照射4min,紫外灯与混合液的距离为30cm,然后取出超吸水树脂,置于乙醇中浸泡,过夜,去除未反应的单体和反应不完全的低聚物,得到纯净的超吸水树脂,烘箱中70℃干燥至恒重,粉碎,过40目钢筛,得超吸水树脂粉末,进行吸水性测定。
如图4所示,超吸水树脂(烟草秸秆基超吸水树脂)的吸水性能随APS/AA的比例的增加先增强后减弱,并且在引发剂APS的质量为单体丙烯酸质量的0.30%时制备出的烟草秸秆基超吸水树脂的吸水性最强。
实施例21-25
实施例21-25的烟草秸秆基超吸水树脂的原料及其组成如表5所示:
表5、实施例21-25的烟草秸秆基超吸水树脂的原料及其组成
实施例21-25的制备过程如下:按照单体:MBA:BDK:APS质量比为100:0.10:0.90:0.30,取一定量的中和度的丙烯酸中和液(中和度为80%)、MBA、BDK、APS,5组反应液中分别加入预处理烟草秸秆(TS),预处理秸秆质量分别为单体量的20%、25%、30%、35%和40%、混合均匀,超声处理1min,将混合液置于250W的紫外灯下照射4min,紫外灯与混合液的距离为30cm,然后取出超吸水树脂,置于乙醇中浸泡,过夜,去除未反应的单体和反应不完全的低聚物,得到纯净的超吸水树脂,烘箱中70℃干燥至恒重,粉碎,过40目钢筛,得超吸水树脂粉末,进行吸水性测定。
如图5所示,在不添加烟草秸秆(TS)的对比例中制备出的超吸水树脂的吸水性为2000左右,在实施例21-25中,随着烟草秸秆的含量的增加,制备出的烟草秸秆基超吸水树脂的吸水性有了明显的增加,并且在烟草秸秆的加入质量为单体质量的30%时,制备出的烟草秸秆基超吸水树脂的吸水性能最佳。
实施例26-30
实施例26-30的烟草秸秆基超吸水树脂的原料及其组成如表6所示:
表6、实施例26-30的烟草秸秆基超吸水树脂的原料及其组成
实施例26-30的制备过程如下:按照单体:MBA:BDK:APS:预处理烟草秸秆质量比为100:0.10:0.90:0.30:30,取一定量中和度的丙烯酸/丙烯酸钠中和液(中和度为80%)、MBA、BDK、APS、预处理烟草秸秆混合均匀,超声处理1min,将5组混合液置于250W的紫外灯下分别照射2min、4min、6min、8min、10min,紫外灯与混合液的距离为30cm,然后取出超吸水树脂,置于乙醇中浸泡,过夜,去除未反应的单体和反应不完全的低聚物,得到纯净的超吸水树脂,烘箱中70℃干燥至恒重,粉碎,过40目钢筛,得超吸水树脂粉末,进行吸水性测定。
如图6所示,制备出的烟草秸秆基超吸水树脂的吸水性能随紫外灯得光照时间的增加而先增后减,在光照时间为4min时,吸水性能最佳。
由以上的实施例和对比例可以看出,烟草秸秆的加入大大增加了制备出的超吸水树脂的吸水性能,并且实施例14、18和23和27时为最佳条件,制备出的烟草秸秆基超吸水树脂对蒸馏水和0.9wt%的NaCl溶液的最大吸附倍率分别为4113和1294g/g。
本发明中为进一步验证上述对比例和实施例中制备出的超吸水树脂的性能,对本发明中制备方法制备出的超吸水树脂分别进行了吸水性测试、保水性测试、对土壤持水率的影响测试以及对土壤酸碱性的影响。测试方法分别如下:
吸水性测试:
取0.05g烟草秸秆基超吸水树脂粉末,置于250mL锥形瓶中,加入足量蒸馏水或质量份数0.9wt%的NaCl溶液,封口,将锥形瓶置于恒温震荡水浴锅中,室温下,震荡t min,用300目尼龙袋过滤,静置30min,称重,吸水前后水凝胶质量分别记为M0和Mt,按照公式(1)计算吸水时间为t时的吸水倍率Qt(g/g)。
保水性测试:
将一定量上述实施例(实施例14、18和23和27)和对比例中所得到的烟草秸秆基超吸水树脂或超吸水树脂置于足量蒸馏水中,吸水溶胀达平衡后,取出溶胀平衡后的水凝胶,称取约80g溶胀平衡后水凝胶,质量记为m0,置于40℃-60℃的干燥箱中,干燥一定时间,称重记录水凝胶质量,干燥时间为t min时,水凝胶质量记为mt,按照公式(2)计算超吸水树脂的保水性能WR。
对土壤持水率的影响:
取100g干燥后土壤,过筛,土壤颗粒约为3mm,分别加入土壤质量份数为0.0%、0.5%、1.0%、1.5%和2.0%的超吸水树脂(烟草秸秆基超吸水树脂粉末),混合均匀,加入底部用无纺布封口的玻璃管中(直径为4cm),将装有混合土的玻璃管竖直固定在铁架台上,从上口滴加蒸馏水,至第一滴水从底部渗出时,停止加水,待不再渗水,称重,加水前后玻璃管土柱的总质量分别记为W0和W1,按照公式(3)计算土壤持水率WH。
对土壤酸碱性的影响:
土壤溶液的配制:向2000g干燥土壤中加入等质量的自来水,浸泡12h,中间不定时搅拌,静置,抽滤得土壤水溶液原液,分别取一定量土壤水溶液原液,用0.1mol/L的HCl和0.1mol/L NaOH调节pH值,得pH值为5-9的土壤水溶液。
取100mL pH值为5-9的土壤水溶液,分别加入0.1g复合水凝胶(烟草秸秆基超吸水树脂粉末),封口放置2h,过滤,取上层清液,测pH值。
由图7和8所示,可以看出在60℃条件下,超吸水树脂的保水性变化可以分为三个阶段,第一阶段,0-16.5小时,保水性下降最快;第二阶段,16.5-20.5小时,保水性下降变缓慢;第三个阶段,大于20.5小时后,保水性下降较缓,25.5个小时后,保水性约为0.015%,几乎失水完全。常温条件下,其保水性在前4天,下降最快,4天后,保水性继续下降,下降速度变缓慢,15天时,水凝胶的保水性为37.8%,由此可见,该类超吸水树脂具有良好的保水性能。
如图9所示,烟草秸秆基超吸水树脂的加入可以提高土壤的持水率,且土壤持水率的增加随水凝胶加入量的增加而增加,超吸水树脂的加入量为0.5、1.0、1.5、2.0%时,土壤持水率从36.83%分别增加至42.69%、42.51%、46.13%和67.4%。
如图10所示,超吸水树脂(烟草秸秆基超吸水树脂)的加入可以改善土壤的酸碱性能。当原土壤溶液的pH值为酸性时,超吸水树脂的加入使土壤溶液的pH值增大,原土壤溶液的pH值为5.00和6.00时,加入复合水凝胶后,其pH值增大至5.48和6.26;当原土壤溶液的pH值为碱性时,超吸水树脂的加入使土壤溶液的pH值减小,原土壤溶液的pH值为8.00和9.00时,加入超吸水树脂后,其pH值分别降为7.54和7.85,因此,该复合超吸水树脂可改善土壤酸碱性,对盐碱地有一定的调控作用。
尽管本发明的实施方案已公开如上,但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用,它完全可以被适用于各种适合本发明的领域,对于熟悉本领域的人员而言,可容易地实现另外的修改,因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下,本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
Claims (10)
1.一种烟草秸秆基超吸水树脂,其特征在于,由以下原料制备:烟草秸秆、丙烯酸、交联剂N,N-亚甲基双丙烯酰胺、光引发剂安息香双甲醚、热引发剂过硫酸铵;
所述原料的质量份数满足:
烟草秸秆20~40份;丙烯酸100份;交联剂N,N-亚甲基双丙烯酰胺0.05~0.25份;光引发剂安息香双甲醚0.1~1.2份;热引发剂过硫酸铵0~0.6份。
2.根据权利要求1所述的一种烟草秸秆基超吸水树脂,其特征在于,
所述烟草秸秆经过如下预处理:
将烟草秸秆于90~100℃的碱性溶液中搅拌1~3小时后静置、抽滤得滤饼,然后将所述滤饼依次进行脱色、干燥、粉碎处理;
所示丙烯酸配置经过如下预处理:
将丙烯酸单体往浓度为20%的NaOH溶液中滴加,并不断搅拌,配置成中合度为65~85%的丙烯酸/丙烯酸钠中和液。
3.根据权利要求2所述的一种烟草秸秆基超吸水树脂,其特征在于,
所述烟草秸秆基超吸水树脂由以下配比的原料制备:烟草秸秆30份;丙烯酸单体为100份、中合度为80%的丙烯酸/丙烯酸钠中和液;交联剂N,N-亚甲基双丙烯酰胺0.1份;光引发剂安息香双甲醚0.9份;热引发剂过硫酸铵0.3份。
4.一种烟草秸秆基超吸水树脂的制备方法,其特征在于,包括:
将烟草秸秆于90~100℃的碱性溶液中搅拌1~3小时后静置、抽滤得滤饼,然后将所述滤饼依次进行脱色、干燥、粉碎处理得预处理烟草秸秆;
将所述预处理烟草秸秆、丙烯酸/丙烯酸钠中和液、引发剂、交联剂混合均匀得混合液,将所述混合液于室温下置于紫外灯下照射2~10min,然后置于甲醇或乙醇中浸泡12~24h,干燥处理得烟草秸秆基超吸水树脂。
5.根据权利要求4所述的烟草秸秆基超吸水树脂的制备方法,其特征在于,
所述紫外灯得功率为50~500W,所述紫外灯于所述混合液得距离为30cm。
6.根据权利要求5所述的烟草秸秆基超吸水树脂的制备方法,其特征在于,
所述引发剂包括光引发剂或光引发剂与热引发剂的混合引发剂,并且所述引发剂质量为丙烯酸质量的0.1~1.5%;所述光引发剂为安息香二乙醚;
所述引发剂包括:过氧化苯甲酰、过氧化甲乙酮、过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠、偶氮二异丁腈或硝酸铈铵。
7.根据权利要求6所述的烟草秸秆基超吸水树脂的制备方法,其特征在于,
所述交联剂为N,N-亚甲基双丙烯酰胺,并且所述交联剂质量为丙烯酸质量的0.05~0.25%。
8.根据权利要求7所述的烟草秸秆基超吸水树脂的制备方法,其特征在于,所述脱色处理具体包括:
将所述滤饼加入到NaClO与H2O2混合液中,然后冰水浴中搅拌2小时,抽滤并将所述滤饼洗涤至中性;
其中,所述NaClO与所述H2O2的体积比为3:4。
9.根据权利要求6所述的烟草秸秆基超吸水树脂的制备方法,其特征在于,
所述干燥处理得温度为50~100℃,干燥时间为4~12h。
10.根据权利要求4所述的烟草秸秆基超吸水树脂的制备方法,其特征在于,所述丙烯酸/丙烯酸钠中和液的配置方法包括:
往浓度为20%的NaOH溶液中滴加丙烯酸单体,并不断搅拌;
所述丙烯酸/丙烯酸钠中和液的中和度为65%-90%。
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