شبكه سازهاي دي آكريلاتي بلندزنجير و استفاده از اتصالات عرضي PEG درابرجاذب هاي كامپوزيتي پلي(پتاسيم آكريلات-آكريليك اسيد)-كايولن

Long-Chain Diacrylate Crosslinkers and Use of PEG Crosslinks in Poly(potassium acrylate-acrylic acid)/ Kaolin Composite Superabsorbents

در اين پژوهش، شبكه سازهاي دي آكريلاتي بلند زنجير بر پايه ?،?- ديول هاي خطي تهيه و با استفاده از روش هاي طيف سنجي رزونانس مغناطيسي هسته و زيرقرمز شناسايي شدند. در اين ميان، پلي اتيلن گليكول دي آكريلات 1000 (PEGDA-1000) با بيشترين بازده (5/99 درصد) تهيه شد و با استفاده از آن، ابرجاذب هاي غيركامپوزيتي و كامپوزيتي بر پايه پلي(پتاسيم آكريلات - آكريليك اسيد)- كايولن نيز تهيه شدند. اثر غلظت شبكه ساز بر خواص تورمي، ريولوژيكي و گرمايي- مكانيكي اين هيدروژل ها مورد بررسي قرار گرفت. ظرفيت جذب و نگه داري آب به وسيله نمونه هاي كامپوزيتي (حاوي 38 درصد كايولن) بر خلاف انتظار از تورم نمونه هاي غير كامپوزيتي بيشتر بود (حدود g/g600). اين مشاهده بيشتر به نقش اختلالي كايولن در واكنش پليمرشدن ارتباط داده شد. دماي انتقال شيشه اي با افزايش درصد شبكه ساز و هم چنين افزودن جز معدني، به ترتيب تا حدود 10 و ?C 28 افزايش يافت. ساخت اين ابرجاذب هاي پتاسيم دار، گام مقدماتي موثري در راستاي دست يابي به ابرجاذب هاي ارزان تر و بادوام تر در زمينه كاربردهاي كشاورزي تلقي مي شود.

Long-chain diacrylate crosslinkers based on linear ?,?-diols were synthesized and characterized using FTIR and 1H NMR spectroscopy. The highest reaction yield (99.5%) was due to polyethylene glycol diacrylate 1000 (PEGDA-1000). Then, kaolin-containing poly(potassium acrylate-acrylic acid) superabsorbent composites and kaolin-free counterparts were synthesized using PEGDA-1000. The effect of the crosslinker concentration on swelling, rheological and thermo-mechanical properties was investigated. Absorption capacity of the composite hydrogels (having ~38% kaolin) was unexpectedly higher than that of kaolin-free hydrogels. This was attributed to an interfering effect of kaolin during the polymerization. Glass transition temperature was increased with crosslinker concentration enhancement and addition of kaolin up to about 10oC and 28oC, respectively. Making such K-containing superabsorbents may be taken as an effective action to achieve more durable and cheaper superabsorbents for agricultural uses.