基于非离子型ACMO共聚策略的耐盐性超吸水性树脂：合成机理与性能突破

研究人员通过将非离子单体丙烯酰吗啉(ACMO)与离子单体3-烯丙氧基-2-羟基-1-丙磺酸钠(AHPS)共聚，开发出ACMO-co-AHPS超吸水性树脂。该材料在10 wt% NaCl和5 wt% CaCl2/FeCl3盐溶液中仍保持>21 g/g吸水量，突破传统离子型SAPs的盐敏瓶颈。其耐盐性源于ACMO稀释聚合物网络电荷密度及磺酸基团强水合作用，为高盐环境应用提供新方案。

　　

这项突破性研究通过创新性地采用非离子单体丙烯酰吗啉(ACMO)与离子单体3-烯丙氧基-2-羟基-1-丙磺酸钠(AHPS)共聚策略，在过硫酸钾(KPS)引发和N-N'-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)交联作用下，成功制备出具有革命性耐盐性能的超吸水性树脂(SAP)。

傅里叶变换红外光谱(FTIR)确证了目标产物的化学结构，热重分析(TGA)显示该树脂在300°C高温下仍保持优异热稳定性。扫描电镜(SEM)观察到其表面呈现独特的波浪状多孔结构，显著增加比表面积，犹如精心设计的"分子海绵"促进水分渗透。

研究团队通过九组正交实验精准优化合成参数：单体摩尔比1.95:1、反应温度70°C、引发剂浓度3.0×10^?3 mol/0.1 L、交联剂浓度1.3×10^?3 mol/0.1 L。在此条件下，树脂在蒸馏水中展现319±3 g/g的惊人吸水性能，相当于自身重量300多倍的"储水能力"。

更令人振奋的是，该材料在10 wt%高浓度NaCl或5 wt% CaCl₂/FeCl₃溶液中仍保持>65%的吸水率，完全颠覆了传统离子型SAPs"遇盐即衰"的特性。这种"盐不敏感"现象归功于ACMO单体巧妙稀释聚合物网络电荷密度，减轻Donnan平衡效应；同时AHPS中的磺酸基(-SO₃Na)如同强力"水分子磁铁"，通过强水合作用抵抗盐离子干扰。

这项研究为农业节水、医用敷料等需高盐环境应用的领域提供了革命性材料解决方案，标志着超吸水性材料从"淡水明星"向"全能选手"的重要跨越。