伊利石/丙烯酸-丙烯酰胺高吸水复合材料的研制

伊利石属层状硅酸盐粘土矿物,本身就有吸水性;其表面存在各种各样的结构残缺和活性点,可与有机树脂作用形成网状结构.利用丙烯酸、丙烯酰胺和伊利石为原料,采用溶液聚合法合成伊利石/丙烯酸-丙烯酰胺高吸水复合材料,以使高吸水材料成本降低,环境相容性提高.实验表明:当温度为70℃,以丙烯酸单体为基准,交联剂用量0.02%,伊利石用量80%,中和度90%,丙烯酰胺用量80%,引发剂用量0.25%时,所合成的复合材料吸蒸馏水、自来水、盐水倍率最高,分别为720、304、74g/g,超过国家"863"项目技术指标的要求.同时揭示了各因素对复合材料吸液性能的影响力大小为:交联剂用量＞伊利石用量＞中和度＞丙烯酰胺用量＞引发剂用量.     

粉煤灰/聚丙烯酸钠高吸水复合材料的研制

粉煤灰能够吸水蓄水,并且从"植物→煤→粉煤灰"转化历程可见粉煤灰自身含有多种营养元素,对土壤有很好的改良效果.本研究首次以丙烯酸和粉煤灰为原料,采用溶液聚合法制备粉煤灰/聚丙烯酸钠高吸水复合材料,以使高吸水材料成本降低,环境相容性提高.实验表明,当温度为70℃,以丙烯酸单体为基准,中和度为100%,交联剂添加量为0.050%,引发剂添加量为0.250%,粉煤灰添加量为50%时,所合成的复合材料吸蒸馏水和自来水倍率最高,分别为443.6、192.2g/g.同时,红外光谱分析也能说明粉煤灰已经很好地复合到聚合物当中.     

尿素/秸秆基高吸水树脂的一步制备及其缓释性能

以丙烯酸为单体,K_2S_2O_8-Na_2SO_3为氧化-还原引发剂,通过自由基溶液聚合在常温下一步制备了尿素/秸秆基高吸水树脂复合材料。通过扫描电镜和红外光谱对材料进行了表征。扫描电镜表明薄片状的秸秆粉和针状的尿素结晶均匀分散在高吸水树脂基体中,红外光谱进一步证明了尿素与秸秆基高吸水树脂复合在一起。复合材料中的尿素含量可以通过反应体系中尿素的加入量方便进行控制。尿素质量分数为10%,30%和50%的尿素/秸秆基高吸水树脂复合材料吸水倍率分别为318.0,167.2和109.3 g/g。水中溶出实验和土壤淋溶实验结果表明,制备的尿素/秸秆基高吸水树脂具有良好的尿素缓释性能,在缓释肥料方面具有良好的应用前景。     

类石墨氮化碳/伊利石复合材料的制备及其可见光催化性能

以伊利石为载体、双氰胺（C₂H₄ N₄）为类石墨氮化碳（g-C₃N₄）前驱体,采用液相浸渍-热聚合联合工艺制备出一种可见光响应的g-C₃N₄/伊利石光催化复合材料。利用XRD、FESEM、AFM、UV-Vis、BET及PL对样品的微观结构、界面特性及光学性能进行检测分析,同时考察g-C₃N₄/伊利石光催化复合材料在可见光照射下光催化降解环丙沙星（CIP）的效果。结果表明：相比纯g-C₃N₄,g-C₃N₄/伊利石复合材料在可见光下具有更高的光催化性能,其光催化速率是纯g-C₃N₄的11.26倍;伊利石与g-C₃N₄构成的复合结构能够有效地抑制光生载流子的复合,改善了纯g-C₃N₄材料的吸附性能和光催化活性。     

坡缕石/聚丙烯酸钠高吸水保水复合材料的制备与性能研究

采用水溶液聚合法,以丙烯酸为单体,过硫酸钾为引发剂,N,N-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,制备出了坡缕石/聚丙烯酸(钠)高吸水保水复合材料,并采用筛网法测试了产品的吸液性能.通过单因素实验,系统地研究了矿物含量、交联剂用量、引发剂用量、单体中和度等聚合条件对复合材料吸蒸馏水倍率和0.9%NaCl溶液倍率的影响.制备出的坡缕石/聚丙烯酸(钠)复合材料具有较高的吸液倍率及良好的耐盐性.     

微波法制备聚丙烯酸/膨润土复合高吸水材料的特征研究

以丙烯酸为单体,过硫酸钾为引发剂,N,N'-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,膨润土为添加物,采用微波辐射条件下溶液聚合方法,制备了聚丙烯酸/膨润土复合高吸水材料,通过正交试验选择最优合成条件,并用FT-IR、XRD、TG、SEM、EDX等方法对产物做了特征分析,结果表明产物为剥离型复合材料,具有较高的吸蒸馏水、生理盐水倍率,同时耐热性优良.     

有机/无机复合高吸水树脂耐盐性和防潮性能研究

以过硫酸钾为引发剂,N,N'-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,丙烯酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)为单体,聚乙烯醇为有机合成聚合物,硅藻土为无机黏土,采用水溶液聚合法合成有机/无机复合高吸水树脂。采用傅里叶变换红外光谱仪、扫描电子显微镜和热重分析仪对有机/无机复合高吸水树脂进行了表征,考察了引发剂用量、交联剂用量、AMPS用量及硅藻土用量对复合吸水树脂吸液性能的影响。在最佳反应条件下,有机/无机复合高吸水树脂吸蒸馏水倍率、吸0.9%生理盐水倍率分别为1574g/g和101g/g;纯有机高吸水树脂暴露在空气中的吸湿性是复合高吸水树脂的20～30倍,说明有机/无机复合高吸水树脂具有优异的防潮性能,在不同阳离子盐溶液中(Na~+、Ca~(2+)和Fe~(3+))其吸液性能明显优于纯有机高吸水树脂。     

一种新型pH及电场敏感性高吸水复合材料

采用水溶液聚合法合成聚丙烯酰胺/甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵/蒙脱土(P(AM-co-DMC)/MMT)高吸水复合材料。探讨了在室温下高吸水复合材料在去离子水和不同pH值溶液中的吸水倍率,研究了其在不同直流电压下的消溶胀行为。结果表明,当高吸水复合材料中蒙脱土含量为0.8%(质量分数)时,达到最高吸水倍率819倍且在30V直流电压下消溶胀率为86.5%。     

纳米银/伊利石复合材料的制备及其性能研究

采用水热合成法对伊利石进行改性, 再通过微波辅助和紫外灯还原法制备了高载银量的纳米银/伊利石复合材料。利用X射线衍射(XRD)、红外(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和抑菌圈试验等方法研究了复合材料的结构、形貌及抑菌性能。结果表明, 改性后伊利石具有较高的载银量, 最高可达27.66%, 而且还原的纳米银在伊利石表面分布均匀。抑菌圈试验结果显示, 这种复合材料对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌均有良好的抑菌效果, 最大抑菌尺寸分别达到5.68 mm和6.84 mm。     

基于西瓜果肉的环保型复合吸水材料的制备研究

通过西瓜果肉(WMF)和中和丙烯酸(AA)的自由基接枝共聚，成功合成了一种基于生物质材料的低成本、环保型的高吸水复合材料(WMF-co-AA),并通过扫描电子显微镜和红外光谱分析仪对其结构和形态进行表征。探究了WMF含量对复合材料溶胀能力的影响，对复合材料的吸水率、保水性、耐热性、耐盐性进行了研究。结果表明，WMF成功地接枝在丙烯酸单体上，且复合材料在去离子水和0.9%(wt,质量分数)NaCl溶液中的最佳吸水率分别为702g/g和70g/g。在pH范围为4～10的溶液、不同的盐溶液及阴离子表面活性剂溶液中也具有优异的溶胀性能，表明其具有良好的pH稳定性和耐盐性。此外，复合吸水材料对多价金属离子具有一定的吸附性能。     

聚乙烯醇/聚丙烯酸/羟基磷灰石复合高吸水性树脂的制备及溶胀行为

以聚乙烯醇(PVA)、部分中和的丙烯酸(AA)和羟基磷灰石(HA)为原料,过硫酸铵(APS)为引发剂,N,N′-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,采用水溶液聚合法制备了聚乙烯醇/聚丙烯酸/羟基磷灰石(PVA/PAA/HA)复合高吸水树脂。考察了PVA用量对吸水性能的影响,研究了树脂在不同pH值溶液和不同阳离子盐溶液中的溶胀行为。结果表明,引入适量的PVA有利于树脂吸水性能的改善;树脂在pH=4～11较宽的范围内都能保持较高的吸水倍率,在CaCl2溶液中的溶胀动力学行为表现出明显的"过溶胀平衡现象"。     

壳聚糖-g-聚丙烯酸/海泡石复合高吸水性树脂的制备及吸水性能

以海泡石、壳聚糖和丙烯酸为原料,在水溶液中通过接枝共聚反应合成了壳聚糖接枝共聚丙烯酸/海泡石复合高吸水性树脂。研究了交联剂、引发剂、丙烯酸和壳聚糖质量比、海泡石用量和不同脱水方法对复合树脂吸水倍率的影响,测定了不同海泡石含量复合高吸水性树脂的吸水速率。红外光谱分析结果表明,丙烯酸、壳聚糖和海泡石共同参与了接枝聚合反应。当海泡石含量为10%时,不仅可以提高复合吸水树脂的吸水倍率,而且还可以提高吸水速率。     

反相悬浮法制备膨润土-聚丙烯酸钠影响因素的研究

以丙烯酸、膨润土为原料 ,环己烷为分散介质 ,采用反相悬浮聚合的方法合成了膨润土聚丙烯酸钠高吸水性复合材料。并对引发剂用量、交联剂用量、膨润土用量和温度对悬浮聚合反应及对产物吸水性能的影响进行了研究。所制备的吸水性复合材料颗粒度均匀 ,吸水率达 110 0g/ g。     

原位聚合法制备壳聚糖-g-聚丙烯酸/高岭土复合树脂

利用无机粘土矿物与烯类单体的接枝共聚反应制备复合高吸水性树脂,具有改善树脂吸水性能、增强凝胶强度、降低产品成本的优点。以高岭土、壳聚糖和丙烯酸为原料,在水溶液中通过接枝共聚反应合成了壳聚糖接枝共聚丙烯酸/高岭土复合吸水树脂。以丙烯酸量为基准,研究了交联剂、引发剂、壳聚糖、高岭土等与丙烯酸的不同质量比对复合树脂吸水倍率的影响。红外光谱分析结果表明,丙烯酸、壳聚糖和高岭土共同参与了接枝聚合反应。以过硫酸胺为引发剂,N,N-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,丙烯酸中和度为70%,引发剂用量0.3%,交联剂用量为0.05%,壳聚糖与丙烯酸的质量比为0.13,高岭土与丙烯酸质量比为0.13时,高吸水性树脂具有较好的综合吸液性能。     

聚丙烯酸钠/蒙脱石复合高吸水性树脂的合成与性能

以丙烯酸和蒙脱石为原料,用反相悬浮聚合法合成了聚丙烯酸钠／蒙脱石复合高吸水性树脂．研究了复合树脂舍成中反应温度、中和度、交联剂用量、引发剂用量、蒙脱石添加量等影响树脂吸水性能的主要因素。结果表明,产品后处理容易,吸水率达到783g／g,吸盐水率达到86g／g。与聚丙烯酸钠高吸水性树脂相比,吸水速度提高约25％,保水率提高20％。TEM显示蒙脱石的加入对树脂颗粒大小和形状有较大的影响。IR初步表明聚丙烯酸与蒙脱石产生了交联。     

聚（丙烯酸-CO-丙烯酰胺）／腐殖酸钠／高岭土复合高吸水性树脂的制备及溶胀行为

以N,N′-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂、过硫酸铵为引发剂,采用水溶液聚合法合成了聚(丙烯酸-co-丙烯酰胺)/腐殖酸钠/高岭土多功能复合高吸水性树脂。研究了腐殖酸钠和高岭土含量对吸水倍率的影响,同时考察了该树脂的吸水速率及溶液pH值和不同阴阳离子对吸水倍率的影响。结果表明,在腐殖酸钠∶高岭土=2∶3(质量比)时树脂具有最高的吸水倍率,其吸蒸馏水和0.9%(质量分数)NaCl溶液分别达到450 g/g和39 g/g。     

光聚合法高岭土复合AA-AM-SSS高吸水性树脂的研究

以N,N-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,1173为光引发剂,采用紫外光引发聚合的方法制备了高岭土/聚(丙烯酸-丙烯酰胺-苯乙烯磺酸钠)(AA-AM-SSS)高吸水性复合树脂。研究了苯乙烯磺酸钠、高岭土含量、交联剂用量和引发剂用量等对复合树脂的吸水率的影响,并用FT-IR和SEM等表征了复合树脂的结构,用TGA和DSC表征了复合树脂的耐热性。结果表明:引发剂、交联剂和高岭土用量影响高岭土复合树脂的吸水率和保水率。当苯乙烯磺酸钠的质量分数为10%,高岭土的质量分数为10%时,高岭土复合树脂具有较好的性能,平衡吸水率为540g/g。SEM结果表明,高岭土呈颗粒状不规则地分布于树脂中,树脂的表面有许多微小的圆孔。     

魔芋接枝丙烯酸-丙烯酰胺/凹凸棒石复合材料的微观形貌分析

以魔芋葡甘聚糖和凹凸棒石为原料,采用水溶液聚合法合成魔芋接枝丙烯酸-丙烯酰胺/凹凸棒石复合材料。考察了魔芋用量和凹凸棒石用量对复合材料吸水倍率的影响。结果表明:当魔芋用量为丙烯酸单体质量的4%、凹凸棒石用量为6%时,复合材料的吸水倍率最高。利用扫描电子显微镜(SEM)对不同魔芋用量、凹凸棒石用量制备的复合材料的微观形貌进行了观察,发现适量魔芋和凹凸棒石的加入改变了复合材料的微观结构,能提高复合材料的吸水性能,初步分析了魔芋接枝丙烯酸-丙烯酰胺/凹凸棒石复合材料的微观结构与吸水性能的关系。     

高含量丙烯酸膨润土/聚丙烯酸钠高吸水性复合材料的研究Ⅰ:制备工艺与形貌

通过特殊工艺将丙烯酸膨润土(简称ABT)和丙烯酸钠单体采用溶液聚合法制备出高含量丙烯酸膨润土/聚丙烯酸钠高吸水性复合材料(简称HABT/PAA).SEM考察材料的形貌得知,ABT以20～30nm的尺寸较均匀、无序地分散在聚合物基体中,且与聚合物有很好的相容性.对合成工艺进行了优化得到较优的工艺:ABT用量为单体质量的30％(质量分数),交联剂用量为单体质量的0.3％(质量分数),引发剂用量为单体质量的1.1％(质量分数),体系总水量为单体质量的340％(质量分数),中和度为64％,在此条件下,材料吸附去离子水的能力为1103g/g.同时,HABT/PAA的保水性能较聚丙烯酸钠(PAA)好.