吸水树脂是现阶段一种广泛使用的功能性高分子材料。如何减少其吸水膨胀后对生态环境造成的污染已成为国内外学者研究的热点之一。为了为相关研究提供参考,本文介绍了几种改性方法,以提高吸水性树脂的可降解性能。
当高分子C-C主链结构里没有杂原子时,高分子具有较高的降解阻抗性;Bailey WJ等人模拟使用乙烯酮缩二乙醇和丙烯酸发生共聚反应生成一种能够用作洗涤助剂的聚丙烯酸盐。在合成过程中,乙烯酮缩二乙醇在重排反应后引入酯键,可以通过水解反应破坏聚合物的骨架,来达到加速吸水树脂降解的目的。
大多数天然聚合物都是可生物降解的材料,可以提供高浓度的活性微生物和合适的环境。所以,可选用天然的聚合物和丙烯酸及其盐类作为原料制作可降解的吸水性树脂。Chemelir等人将天然多糖(比如纤维素)或者聚乙烯醇接枝改性制作吸水树脂。在反应的后期,加入多糖化合物至凝胶里,多糖和聚电解质之间的键合作用可以通过添加自由基引发剂的方法加固,由此得到吸水性、降解性等性能较好的树脂。
天然高分子蛋白质,能被内切酶、外切酶等酶经过水解反应发生水解,这些过程大多具有独特的基质特异性,而且微生物产生的酶基质更为独特。并且在交联、原位接枝聚合过程中,都无需使用氮气,就可制得剥离型淀粉接枝丙烯酰胺高吸水性材料。
大多数微生物都具有降解生物的能力。科研人员通过微生物研究获得具有吸水和保水功能的生物高吸水性可降解材料,并研究其自身的保水性。和其他吸水材料比较,其吸水性较差。所以,使用微生物获得的高吸水性可生物降解材料的吸水量不大。如果对此进一步改进优化,可能会成为吸水树脂的一个潜在发展方向。
实现吸水树脂的回收利用、减轻对生态环境的损害、实现高分子和环境之间的相互依存,是当前高分子材料发展中面临的巨大挑战。吸水性树脂的可降解性能可以根据各自应用领域的不同要求进行改进,以完成高分子与环境结合的最大利用。
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