高吸水樹脂因其優(yōu)異的吸水和保水性能,被廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)園林、醫(yī)療衛(wèi)生、建筑工業(yè)以及其他重要領(lǐng)域。近年來(lái),隨著研究的不斷深入,高吸水樹脂也逐漸開始應(yīng)用于消防滅火領(lǐng)域。雖然水是常用的滅火手段,但流動(dòng)性太大,不易附著,易流失,從而大大降低了水的滅火效率。如何開發(fā)出一種附著力強(qiáng)的新型滅火技術(shù),有效滅火,成為亟待解決的問(wèn)題。本論文立足于該問(wèn)題,重點(diǎn)研究了高吸水樹脂的濃度與附著性能的關(guān)系及影響機(jī)理,同時(shí)開展可以有效提高附著能力的新型滅火劑的應(yīng)用研究,主要研究?jī)?nèi)容如下:本文首先研究了高吸水樹脂的濃度對(duì)其在木板上附著性能的影響。通過(guò)流變學(xué)方法和倒置實(shí)驗(yàn)確定樣品形成凝膠的濃度區(qū)間,同時(shí)測(cè)定了該吸水樹脂的最大吸水倍率,求得其吸水飽和濃度。通過(guò)模擬消防車中噴槍噴向火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行滅火的場(chǎng)景的假設(shè),對(duì)樣品進(jìn)行了噴涂實(shí)驗(yàn),以在固定面積范圍的木板上凝膠的附著厚度來(lái)判斷其附著性能的大小。結(jié)果表明:高吸水樹脂的附著性能與其濃度相關(guān),隨著濃度的升高,樣品的附著性能提高,當(dāng)高吸水樹脂樣品的濃度達(dá)到其凝膠濃度時(shí),附著性能有著大幅度的提高,在濃度繼續(xù)增加時(shí),附著性能提高的幅度較小,此時(shí)由于重力影響,附著層會(huì)整塊掉落。其次還結(jié)合實(shí)際... 

【文章來(lái)源】：長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)吉林省

【文章頁(yè)數(shù)】：53 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

淀粉（a.支鏈淀粉b.直鏈淀粉）分子結(jié)構(gòu)圖[87]

第1章緒論4狀結(jié)構(gòu)，在與水接觸后，樹脂中的親水基團(tuán)與水發(fā)生氫鍵作用且發(fā)生水解電離。樹脂在吸水時(shí)有兩種吸水方式，當(dāng)樹脂剛剛開始與水接觸時(shí)或者說(shuō)與較為少量的水接觸時(shí)，水分子通過(guò)樹脂內(nèi)部的多孔結(jié)構(gòu)和毛細(xì)管道進(jìn)行初步吸水，這屬于物理吸附[24]。當(dāng)樹脂與水接觸后，樹脂分子鏈上大量的親水基團(tuán)與水發(fā)生氫鍵作用，電解質(zhì)中的離子對(duì)發(fā)生電離，電離成陰陽(yáng)離子，陰離子在網(wǎng)絡(luò)的外側(cè)，陽(yáng)離子被束縛在網(wǎng)絡(luò)以內(nèi)以保持電中性，如下圖1.2所示，同時(shí)由于陰離子均在外側(cè)，彼此為同種電荷，相互排斥導(dǎo)致整體網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)張，隨著電離的進(jìn)一步進(jìn)行，網(wǎng)絡(luò)繼續(xù)擴(kuò)張，同時(shí)，網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的陽(yáng)離子濃度越大，越高于外側(cè)濃度，從而形成了一定的濃度梯度，由于滲透作用，水分子會(huì)從濃度低一側(cè)流向濃度高一側(cè)，即源源不斷的進(jìn)入高吸水樹脂內(nèi)部。隨著水分子的不斷進(jìn)入，這種濃度差逐漸減小直至達(dá)到最終平衡，即表現(xiàn)為吸水速率降低直至吸水平衡狀態(tài)[25-28]。圖1.2高吸水樹脂吸水機(jī)理圖[27]如下圖1.3所示，為吸水前與吸水后高吸水樹脂的形態(tài)：

第1章緒論5圖1.3高吸水樹脂吸水前后對(duì)比圖（2）保水性能好高吸水樹脂不僅吸水量大，保水能力也較好，也就是說(shuō)在其吸水后飽和狀態(tài)下，在一定條件下，即使加壓情況，體系不容易溢出水分，能長(zhǎng)時(shí)間鎖住水分。根據(jù)不同的條件，可以分為加壓下的保水率、溫度變化下的保水率、時(shí)間變化下的保水率等[29]。1.2.4高吸水樹脂在高分子化合物中的應(yīng)用（1）農(nóng)林園藝方面高吸水樹脂通常作為保水劑、土壤緩釋劑應(yīng)用于農(nóng)業(yè)園藝方面，尤其在我國(guó)的干旱地區(qū)。充足的水分才能讓植物、作物快速生長(zhǎng)，當(dāng)保水劑加入土壤中后，由于吸水樹脂的保水性能，使土壤中水分在一段時(shí)間內(nèi)不易流失，源源不斷的提供水分，供植物吸收。吸飽水分子的高吸水樹脂相當(dāng)于一個(gè)“微型水庫(kù)”，植物根部依據(jù)滲透壓作用，可以汲取所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和水分，緩慢釋放可以一定程度上防止?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)的流失，提高了經(jīng)濟(jì)效益[30-32]。將吸水樹脂凝膠材料放入沙漠中，就可以種植一般植物，這對(duì)沙漠的改造具有一定的意義[33]。（2）醫(yī)療衛(wèi)生方面在醫(yī)療衛(wèi)生方面應(yīng)用較為成熟，比如生活中常見(jiàn)的嬰兒尿不濕、衛(wèi)生巾、床墊等，在吸水變成凝膠后對(duì)人體無(wú)刺激無(wú)傷害。因高吸水樹脂本身無(wú)毒、穩(wěn)定性好、生物適應(yīng)性好，所以被用來(lái)應(yīng)用于醫(yī)療器械、人工器官及醫(yī)藥等方面，比如繃帶、紗布、醫(yī)用衣等用品，利用吸水樹脂制作的人工腎臟、人工角膜、人工血管等也取得巨大發(fā)展[34]，作為燒傷的醫(yī)用敷料、載有藥物的緩釋試劑等也有廣泛的應(yīng)用[35-38]。（3）建筑工業(yè)方面

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