聚丙烯酸鈉-陰離子型膨潤土復(fù)合材料的制備及性能研究.pdf

1、高吸水性樹脂材料，是一種含有大量羥基、羧基等強(qiáng)親水性基團(tuán)并具有一定交聯(lián)強(qiáng)度的水溶脹型聚合物。它具有較強(qiáng)的吸水和保水能力，將膨潤土與之結(jié)合制備的聚合物/膨潤土復(fù)合材料具有性能優(yōu)異、成本低、應(yīng)用范圍廣的特點(diǎn)。
　　 采用本課題組新開發(fā)出的堿性鈣基膨潤土為原料，用丙烯酸對其進(jìn)行改性制備了丙烯酸膨潤土，用X射線衍射、紅外光譜、差熱分析等表征方法對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究，結(jié)果表明，丙烯酸插層到堿性鈣基膨潤土層間，并與層間的OH-發(fā)生酸堿中和反應(yīng)

2、，生成丙烯酸鈣鹽，使其層間距增加了0.28n.m。采用單因素法，研究其制備工藝，得的最佳工藝參數(shù)為:5g堿性鈣基膨潤土，7g丙烯酸單體，100mL環(huán)己烷，8乙醇，72℃條件下反應(yīng)時(shí)間為3h。在優(yōu)化條件制備的丙烯酸膨潤土有機(jī)含量高達(dá)42.07％。
　　 將丙烯酸插層到堿性鈣基膨潤土層間制備出丙烯酸膨潤土，與丙烯酸鈉用水溶液法聚合制備出聚丙烯酸鈉/陰離子型膨潤土高吸水性復(fù)合材料。采用X射線衍射、掃描電子顯微鏡的方法表征復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)

3、，結(jié)果表明，丙烯酸插層到堿性鈣基膨潤土層間聚合形成具有插層或剝離型納米結(jié)構(gòu)。用差熱分析表征納米復(fù)合材料的熱穩(wěn)定性，結(jié)果表明，與聚丙烯酸鈉材料相比，該材料的熱穩(wěn)定性提高了15.2℃?？疾炝藦?fù)合材料制備工藝對的吸附及保水性能的影響，得到最佳工藝條件為：溫度為75℃，引發(fā)劑用量為1.8wt％，交聯(lián)劑用量為0.55wt％，丙烯酸膨潤土用量為5％，中和度為68.5％。去離子水和0.9％鹽水的吸附倍率分別達(dá)到1220g.g及100.4g.g，同時(shí)材

4、料具有較優(yōu)的保水性能。論文還探討了丙烯酸膨潤土加入量對材料的性能結(jié)構(gòu)的影響。
　　 最后，論文采用反相懸浮法制各復(fù)合材料，在最佳工藝條件(70℃，反應(yīng)時(shí)間為1.5h，丙烯酸質(zhì)量為8g，交聯(lián)劑為0.005g，引發(fā)劑為0.02g，十二烷基苯磺酸鈉為O.lg，Span-60為0.01g時(shí)，中和度為75％，丙烯酸膨潤土為1g)下，材料的吸水、吸鹽率分別為1475g.g及95.6g.g。同時(shí)比較了兩種制備方法下的材料的部分性能，得出溶液法