聚天冬氨酸高吸水性树脂合成工艺及性能改进的研究

摘要

聚天冬氨酸高吸水性树脂(PASP)是一种具有高吸水性和良好生物降解性的高分子生物功能材料，拥有广阔的应用和发展前景。现已开发出的水相法合成聚天冬氨酸的工艺，解决了传统方法中使用大量有机溶剂对环境造成污染、工艺复杂、成本较高等问题，但工艺尚不成熟，所得到的PASP水凝胶性能亦有待改进。本论文研究优化并放大了水相法合成PASP水凝胶的工艺。水相法主要以聚琥珀酰亚胺(PSI)为原料，以NaOH调节溶液碱性对PSI进行水解，以水合肼为交联剂，制备出具有较高吸水性的水凝胶。通过一系列实验，确定了水相法合成PASP水凝胶的最适反应条件，得到的水凝胶吸水率稳定在500倍左右;并尝试使用水合肼等二胺类交联剂作为有机碱代替NaOH等无机碱直接对PSI进行水解制取PASP水凝胶，避免了强碱类物质的污染，且反应时间缩短至10min提高了生产效率;另外对PASP水凝胶的合成进行了放大，成本比传统有机相法降低了40％以上。
　　 在水相法合成PASP水凝胶的过程中添加牛磺酸(SEA)进行接枝改性，使水凝胶的吸水率和耐盐性有了明显提高。研究了原料PSI与接枝物SEA的最适比例。并通过红外透射光谱分析了接枝产物的结构。改性后的PASP水凝胶在去离子水中吸水率可达900倍，在0.9％NaCl溶液中吸水率超过300倍，耐盐性有了明显提高。

目录

声明

学位论文数据集

摘要

符号说明

第一章 绪论

1．1 聚天冬氨酸简介

1．1．1 天门冬氨酸简介

1，1．2 聚天门冬氮酸的应用简介

1．2 高吸水性树脂简介

1．3 聚天门冬氨酸高吸水性树脂简介

1．4 PASP水凝胶的合成

1．4．1 PASP水凝胶的合成过程

1．4．2 PSI开环机理

1．5 PASP水凝胶的改性

1．5．1 PASP水凝胶溶胀性能的测定

1．5．2 水凝胶的吸水机理

1．5．3 PASP水凝胶耐盐性的改进

1．6 本课题研究的内容和目的

第二章 聚天冬氨酸高吸水性树脂合成工艺的改进优化

2．1 前言

2．2 实验材料及方法

2．2．1 实验仪器及材料

2．2．2 实验方法

2．3 结果与讨论

2．3．1 水相法制备PASP水凝胶制备影响因素的研究

2．3．2 使用有机碱代替无机碱合成PASP水凝胶的影响因素的研究

2．4 本章小结

第三章 聚天冬氨酸高吸水性树脂合成工艺的放大

3．1 前言

3．2 实验材料及方法

3．2．1 实验仪器及材料

3．2．2 实验方法

3．3 结果与讨论

3．3．1 放大合成产物溶胀性能的测试

3．3．2 乙醇洗涤对PASP水凝胶溶胀性能的影响

3．3．3 放大工艺成本核算

3．4 本章小结

第四章 聚天冬氨酸高吸水性树脂改性研究

4．1 前言

4．2 实验材料及方法

4．2．1 实验仪器及材料

4．2．2 实验方法

4.3 结果与讨论

4．3．1 PASP水凝胶改性影响因素的研究

4．3．2 用SEA接枝后PASP的结构表征

4．4 本章小结

第五章 结论

第六章 创新点与进一步工作

参考文献

研究成果及发表的学术论文

致谢

作者及导师介绍

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