聚丙烯酸鈉高嶺土復合高吸水性樹脂一些科研成果

時間：2014-05-12 09:52:13

作者：世邦機器

專家采用靜態(tài)水溶液法制備了高填充比例的聚丙烯酸鈉/高嶺土復合吸水性樹脂（簡稱復合樹脂）。實驗結(jié)果表明，復合樹脂對蒸餾水和質(zhì)量分數(shù)0.9%的NaCl溶液的吸水率分別為834g/g和81g/g。傅里葉變換紅外光譜和掃描電鏡表征結(jié)果表明，復合樹脂是一種典型的海-島結(jié)構(gòu)，高嶺土嵌入在聚丙烯酸鈉樹脂內(nèi)，丙烯酸和高嶺土之間存在接枝聚合反應，兩者牢固地結(jié)合在一起。復合樹脂具有良好的熱穩(wěn)定性，其分解溫度在400℃左右。

專家采用2-丙烯酰氨基-2-甲基丙磺酸（AMPS)和丙烯酸（AA)為單體，N，N-亞甲基雙丙烯酰胺為交聯(lián)劑，過硫酸鉀為引發(fā)劑，采用反相懸浮聚合法制備高嶺土復合的高吸水性樹脂。理想合成條件是：單體配比（AMPS:AA)為2.2:1，高嶺土用量為5%〜10%，引發(fā)劑用量為0.16%〜0.18%，交聯(lián)劑用量為0.06%，中和度為90%，制得的高吸水樹脂吸水倍率為581g/g，吸鹽水倍率為91g/g。

某專家以N，N-亞甲基雙丙烯酰胺為交聯(lián)劑，過硫酸銨、亞硫酸氫鈉為氧化還原引發(fā)劑，采用水溶液聚合法合成出高嶺土復合聚丙烯酸鈉-丙烯酰胺高吸水性復合樹脂。研究認為，高嶺土用途在每個結(jié)構(gòu)單元層間只有弱的氫鍵或范德華力，水分子容易通過擴散進入高嶺土的層間域，并且與結(jié)構(gòu)層兩表面以氫鍵相連接，使高嶺土具有一定的吸水性。在高嶺土生產(chǎn)線實驗中發(fā)現(xiàn)，添加15%高嶺土的復合樹脂的平衡吸水率達到1083g/g，同時還提高了樹脂的凝膠強度。測試溫度為60℃，添加15%高嶺土后樹脂的保水性明顯得到改善，脫水速率明顯降低。這可能是由于高嶺土的結(jié)晶起到物理交聯(lián)作用，增大了復合樹脂的網(wǎng)絡剛性，使高溫下樹脂網(wǎng)絡難以擴展，使網(wǎng)絡內(nèi)部的水分子受到的網(wǎng)絡束縛作用增強，從而降低了樹脂的脫水速率，提高了樹脂的保水性。又由于高嶺土的層與層之間的相互作用力較弱，使水分子容易通過擴散進入高嶺土的層間域，并且與結(jié)構(gòu)層兩表面以氫鍵相連接，也可提高其保水性。

舒小偉等（2005)采用經(jīng)900℃煅燒后的煤系高嶺土與聚丙烯酸鈉合成了超強吸水復合材料，當煅燒煤系高嶺土量為丙烯酸單體質(zhì)量的50%、中和度為90%、引發(fā)劑量為0.3%、交聯(lián)劑量為0.025%時，所制得的復合材料吸收蒸餾水率可達940g/g，吸收自來水率可達325g/g。成本顯著降低，達到了國家“863”項目指標要求。