表面改性型蛭石吸水保水材料研究.pdf

1、高吸水保水材料是一種吸水能力特別強(qiáng)，而且保水能力也非常好的特殊功能高分子材料。它是近30多年來開發(fā)的一種新型功能高分子材料，用途極為廣泛，在農(nóng)林、園藝、沙漠治理、醫(yī)藥衛(wèi)生、建筑材料、日用化工、食品和環(huán)保等眾多領(lǐng)域已成為不可或缺的材料，發(fā)揮著日益重要的作用，具有良好的市場前景。但是，傳統(tǒng)高吸水保水材料乃至礦物/有機(jī)復(fù)合高吸水保水材料由于生產(chǎn)成本高、抗鹽性能和保水性能差等原因，其應(yīng)用范圍得到了很大的限制，推廣應(yīng)用緩慢。 本論文主要針

2、對我國北方尤其是西北旱作農(nóng)區(qū)降雨少且集中、土壤有機(jī)質(zhì)含量低、保水性差的現(xiàn)狀，以降低生產(chǎn)成本、簡化生產(chǎn)工藝、提高抗鹽性和保水性為出發(fā)點(diǎn)，采用膨脹蛭石為主要原料并對其進(jìn)行表面改性的技術(shù)路線，研制了表面改性型蛭石吸水保水材料。實(shí)驗(yàn)表明，這樣一方面大大的降低了生產(chǎn)成本，另一方面，材料的制備工藝簡單、周期短、試驗(yàn)便于控制。 論文研究了表面活性劑的種類及其用量對膨脹蛭石吸水性能的影響。研究表明：表面活性劑十二烷基苯磺酸鈉、甲基纖維素和六偏磷

3、酸鈉對膨脹蛭石吸水性能的影響較為明顯，而聚乙二醇對保水性的影響較大。且十二烷基苯磺酸鈉，甲基纖維素，六偏磷酸鈉的最佳用量分別為15％，10％，60％，聚乙二醇與水的用量比值的最佳值為1:4。 采用XRD分析、IR分析和激光粒度分析儀測試對表面改性型蛭石吸水保水材料進(jìn)行了表征。結(jié)果表明，甲基纖維素在蛭石微粒表面的吸附較好，而單獨(dú)的十二烷基苯磺酸鈉、六偏磷酸鈉在蛭石表面的吸附量并不是太大，加入聚乙二醇后，由于聚乙二醇的增溶作用，增大

4、了甲基纖維素、十二烷基苯磺酸鈉的吸附量，使產(chǎn)品的保水性能增強(qiáng)。 結(jié)合高吸水保水材料的吸水理論，初步探討了表面改性型蛭石吸水材料的吸水機(jī)理。我們認(rèn)為：膨脹蛭石在改性的過程中，表面活性劑利用其靜電斥力穩(wěn)定作用和空間位阻穩(wěn)定作用使其親水基首先吸附在具有親水性的蛭石表面，親油基外漏在外端，形成單分子層；隨著表面活性劑濃度的增加，其親油基產(chǎn)生團(tuán)聚，形成親油基層，而多余的親水基又外漏于親油基層外端，使得蛭石微粒表現(xiàn)為親水性，使其具有良好的吸