Effect of surface-crosslinking on the absorption characteristic of itaconic acid based SAP

Abstract

고흡수성 고분자(SAP)는 자체 중량의 수십, 수백 배의 물을 흡수할 수 있는 고분자이다. SAP의 주요 흡수 특성은 원심 분리 용량 (CRC)과 하중 하 흡수성 (AUL)이다. AUL을 결정하는 것에 있어서 중요한 요소는 고분자의 가교 밀도이다. SAP의 가교밀도를 개선하면 SAP의 겔 강도가 향상되어 압력 하에서 물을 더 잘 흡수할 수 있다. 고흡수성 고분자의 초점은 SAP 표면의 가교 밀도를 향상시키는 표면가교 공정을 통해 CRC를 유지하면서 AUL을 개선시키는 것이다. 본 연구는 표면가교를 통해 SAP의 전체적인 가교밀도를 증가시키는 것이 아니라 표면의 가교밀도를 보다 효과적으로 향상시키는 것을 목표로 한다. 이를 위해, 표면가교제 종류, 용매 조성비, 반응온도 및 반응시간이 SAP의 표면가교에 미치는 영향을 조사하였다, 또한 통액성을 향상시키기 위한 방법으로 점토광물을 표면가교 시 첨가하는 연구도 병행하였다. SAP의 합성에는 단량체로서 이타콘산, 공단량체로서 비닐설폰산이 사용되었고, 내부가교제로서 테트라 (에틸렌 글리콜) 디 아크릴 레이트가 사용되었다. 에틸렌 글리콜 디 글리시딜 에테르 및 에틸렌 카보네이트가 SAP의 표면가교제로서 사용되었다. 표면가교된 SAP는 최대 CRC 34 g/g 및 AUL 16.1 g/g을 나타냈다. 합성된 SAP 구조는 FT-IR 및 13C-NMR에 의해 확인되었다.