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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。