高吸水性树脂具有生物降解性能
无论静态溶液法还是反相悬浮法制备出来的P(AA/MDO)型高吸水性树脂均能被微生物降解,而且都表现出同样的规律:即MDO单体用量越大,高吸水性树脂的降解速率越快,降解率也越高。这种降解规律,主要是由于MDO的质量含量不同,改变了高吸水性树脂的主链结构。厂房地坪漆根据AA(盐)和MDO交联共聚的机理,P(AA/MDO)型高吸水性树脂的主链结构式主要有两种。在MDO与AA进行开环共聚生成的P(AA/MDO)型高吸水性树脂的分子结构中,由于MDO在其主链上引入C一0弱键,这种酯键能够在微生物活性的作用下水解,使聚合物骨架断裂,降低了C一C骨架聚合物的相对分子质量。如果水解后生成的低分子聚AA(盐)摩尔质量低于1500g/mol,被分解成的小分子聚合物能够穿过微生物的细胞膜,与细胞内的活性酶接触而被进一步分解为co2和水。如果水解后生成的低分子聚AA(盐)摩尔质量大于1500g/mol,则不可以继续降解。在P(AA/MDO)型高吸水性树脂的分子结构中,随着MDO质量含量的增加,其主链上C一0键越多,即两个C一0键之间的链长度越短,C一O键断裂之后形成的小分子低聚物的相对分子量越小,越容易被活性酶进一步分解为C02和水,因此P98(AA/MDO)型高吸水性树脂的降解速率越快。
由于高吸水性树脂含有亲水性基团-COOH,可保持一定的湿度,更为微生物的生长繁殖创造了良好的环境,有利于高吸水性树脂的生物降解,因此可以根据不同的使用要求,制备具有不同降解速率的P(AA/MDO)型高吸水性树脂。同样是MDO质量含量为10%样品,采用反相悬浮法制备的高吸水性树脂第8d释放的二氧化碳量为0.1535g,而采用静态溶液法制备的高吸水性树脂第8d释放的二氧化碳量为0.1189g。说明采用反相悬浮法制备的高吸水性树脂的生物降解性能比溶液法的好。这主要是因为静态溶液聚合法中,由于AA属于水溶性单体,而MDO属于油溶性单体,没有机械搅拌分散而进行聚合,容易出现两种单体混合不均匀,不能形成均匀的共聚物。
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而且由于有水和酸根H+的存在,MDO在酸性条件下容易被水解,从而减少了MDO的质量含量,影响了高吸水性树脂的生物降解性能。在反相悬浮聚合法中采用Span-60作为溶剂,MDO为油溶性单体,可溶解在Span-60中,减少了与水及酸根H+的接触,故反相悬浮聚合法制得高吸水性树脂中MDO质量含量比溶液法的高,而且反相悬浮法是在有机溶剂和分散剂存在的条件下,在高速机械搅拌中进行,MDO能比较均匀地与AA进行共聚,因此采用反向悬浮法制备的P(AA/MDO)型高吸水性树脂具有良好的生物降解性能。
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