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无机粉体/有机聚合物复合高吸水保水材料

2015-4-24

高吸水保水材料是一种新型的功能高分子材料,因其超强的吸水性能及优异的保水性能,目前已被应用于农林、园艺、工业、纺织、医学、石油化工、建材、环保、食品和日用品等许多领域,并发挥着日益重要的作用,具有良好的市场前景。

我国高吸水保水材料的研究开始于20世纪80年代,与其他发达国家相比,不论在产品开发方面还是在市场应用方面都还处于起步摸索的阶段。 无机矿物粉体/有机聚合物复合高吸水保水材料是近年来高吸水保水材料开发中一个极具发展潜力的研究方向。本研究以膨润土为无机原料,丙烯酸、丙烯酰胺为有机反应单体,采用水溶液法制备出了膨润土/丙烯酸/丙烯酰胺三元共聚高吸水保水复合材料。

一方面,简化的工艺以及高比例膨润土的加入可以有效地降低生产成本,充分的利用了价廉的非金属矿物,扩大其应用领域。另一方面,膨润土的加入有效的改善了高吸水材料的综合吸水性能。通过对产品的性能研究发现:加入膨润土后的复合吸水材料的保水性能和凝胶强度都有明显改善,抗盐性也有所提高。应用红外光谱(IR)、扫描电镜(SEM)、X-射线衍射(XRD)、原子吸收光谱(AAS)和偏反光显微镜等先进的研究方法对产物进行测试分析,结果表明产品属于被插层状态的复合物,无机相与有机相相容性好,聚合物基体在膨润土中分散均匀并与之形成一定的有效结合。

此外,对影响产品吸水性能的工艺条件也进行了探索,尤其是对膨润土的加入对复合吸水材料性能的影响作了细致的研究。研究结果表明,膨润土的物化性质,粒度,掺加量对复合材料吸水性能都有影响。以200目(mesh),蒙脱石含量在90%左右的膨润土为原料,采用适当的工艺和参数,当掺加量达到单体质量的3倍时,使其与有机单体在水溶液中聚合,仍可获得综合吸水性能良好的复合吸水材料。该膨润土/有机聚合物复合吸水材料与土壤兼容性好,不易腐烂,还具有良好的加压保水性,在农林、环境修复和土木建筑等方面有很好的应用前景。

 

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