- 课题题目
用于灭火剂的高吸水性树脂配方与性能研究
- 引言
近年来，学术界对于高吸水行树脂的研究有了很长足的进步，目前的高吸水性树脂利用其特有且强大的吸水性而广泛运用于畜牧业、农业、矿业、医疗等各个行业。不仅能够长时间的使干旱地区的土壤保持水分及养分，在矿业也有十分出色的表现。高吸水性树脂作为人工合成的一种高分子类材料，根据其多于自身重量几百倍的吸水性，本项目设想以纤维素系接枝丙烯酸类高吸水性树脂作为固体火灾的新型灭火剂，并对其各项参数进行对比实验，讨论对树脂本身的吸水率的影响，随后筛选出优质配方对其灭火性能进行实验，得出相关的规律结论。
三、文献综述
经过相关文献的查找阅读，了解到目前国内外对高吸水性树脂进行了大量的相关研究，但是多为在农业等行业中的应用，作为灭火剂的研究甚少。那么我们首先应该了解透彻高吸水性树脂的相关吸水原理以及其独有的一些特性，从而找出适合作为灭火剂的配方。
- 高吸水性树脂的吸水性原理及应用
首先我们需要了解高吸水性树脂的结构特点，从而了解高吸水性树脂的吸水原理。高吸水性树脂是一种3维网状高分子，它的分子链上含有亲水基团，又因为其作为高分子类物质，从而使得它在结构上拥有大量的亲水基团。通过分子间化学键的作用，高吸水性树脂能与水分子间形成氢键，从而大量的吸附水分子。吸水倍率很高，一般在几百倍，并且通过这种吸水原理而吸附的水在一定压力下很难挤出，保水性能好。这种性质在作为灭火剂使用时是极其重要的。相比于另外一种通过物理作用把水分固定在物质内部的吸水机理，类似于海绵等物质，高吸水性树脂具有极大的优势[1]。
同时高吸水性树脂因为是通过使用淀粉或者纤维素接枝丙烯酸或者其他有机溶剂合成的，所以它没有毒性，十分环保且用途广泛，比如农业，生物医学，污水处理等等方面[2-6]。
- 高吸水性树脂的制备与性质研究
对于各类高吸水性树脂的制备与性质研究，国内外都有大量的研究报告。在
1974 年由Flory Paul John 提出了第一个有关吸水树脂的理论，即分子凝胶吸水理论，之后二十世纪八十年代，我国全国也掀起了SAP（Superabsorbent Polymer）的研究热潮[7-8]。至今为止，虽然我国在该领域的研究获得了极大的快速发展，但是产品性能和相关调控技术与国外相比还是具有很大的差距，如产量低、生产周期长、耐盐性差、单体残留高等等问题。其原因主要是缺乏高吸水树脂制备相关基础科学理论指导，研究报道大多是仅停留在表观条件或工艺的简单考察[9-10]。目前提高SAP在生理盐水中的倍率方法包括通过引入非离子性基团来增加SAP分子链之间的静电斥力来达到目的，如丙烯酰胺等，如刘玉贵[11]等人采用传统的反相悬浮聚合法制备球状高吸水树脂，最终的产品吸 0.9% NaCl水溶液倍率为109g/g。
自高吸水树脂材料被开发成功以来，主要是溶液聚合路线，由于采用水为溶
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