多巴胺-沙棘枝条粉/聚丙烯酸复合材料的制备及性能研究

以附有多巴胺的废弃沙棘枝条粉(PD-HBP)和丙烯酸(AA)为原料,过硫酸钾(K2S2O8)为引发剂,N,N′-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,制备了环境友好型PD-HBP/PAA(聚丙烯酸)高吸水性复合材料。采用红外光谱(FTIR)和场发射电子扫描电镜(FE-SEM)表征产物的结构。考察了盐溶液浓度、离子类型及反复使用次数对PD-HBP/PAA吸水能力的影响。结果表明,PD-HBP/PAA在去离子水、自来水和0.9%(质量分数)NaCl溶液的吸水倍率分别可达251.7g/g、172.0g/g和42.1g/g,吸水性能对盐溶液浓度、离子类型及洗水次数较为敏感。反复吸放液7次后,去离子水和0.9%(质量分数)NaCl溶液的吸水倍率分别保持了最大吸水倍率的73.3%和53.0%。     

琼脂、丙烯酸钠-丙烯酰胺高吸水性复合材料的合成及性能研究

采用水溶液聚合法制备了琼脂、丙烯酸钠-丙烯酰胺高吸水性复合材料。考察了琼脂用量、交联剂、引发剂和单体质量比等因素对复合材料吸液倍率的影响,并对琼脂用量及丙烯酰胺用量对吸液倍率的影响进行线性回归分析,对材料的反复吸液性能和在不同盐中的吸液性能进行了测试研究。结果表明:在优化条件下制备的复合材料的吸水倍率和吸0.9%NaCl溶液分别可达到1150g/g与88g/g,一定范围内,丙烯酰胺占单体总质量的质量分数对吸液倍率的影响作用更大,且材料具有良好的反复吸液性和耐盐性。     

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。     

椰糠粉/聚丙烯酸-丙烯酰胺复合吸水材料的制备及其吸保水性能

以椰糠粉为基体材料,丙烯酸和丙烯酰胺为单体,N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,过硫酸钠为引发剂,采用水溶液聚合法制备了椰糠粉/聚丙烯酸-丙烯酰胺复合吸水材料。较优的合成条件是:单体与椰壳粉质量比为8∶1,丙烯酸的中和度为70%,引发剂用量是单体质量的0.8%,交联剂N,N-亚甲基双丙烯酰胺用量是单体质量的0.2%,反应时间4h,温度50℃。对最佳条件下制备的吸水材料进行了FTIR和SEM表征及吸水性、保水性、重润胀性等测试,并且对该材料在去离子水和0.9%NaCl溶液中的吸水性进行对比。此外,用分子扩散方程及一级、二阶动力学模型对其吸水溶胀过程进行模拟研究。结果表明,该复合吸水材料在去离子水和盐溶液中的吸水倍率分别是273.54g/g和44.54g/g;吸水动力学表明水分扩散满足Fickian扩散,且一级动力学方程能描述润胀吸水过程;该材料重润胀3次后仍具有很好的吸水性。     

聚丙烯酰胺/丙烯酸钾互穿网络多孔水凝胶的制备和性能

以丙烯酸、丙烯酰胺为单体,过硫酸钾为引发剂,N,N′-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,利用水溶液聚合法和乙醇致孔法制备了聚丙烯酰胺/丙烯酸钾互穿网络多孔水凝胶.采用红外光谱(FTIR)和扫描电镜(SEM)等分析技术对水凝胶进行了表征,研究了水凝胶的溶胀行为和吸0.9％NaCl(质量分数,下同)盐水的能力.实验结果表明,该多孔水凝胶具有较快的吸水速率,其最高吸水倍率可达3600g/g,吸0.9％NaCl盐水倍率最大可达120g/g,凝胶粉末能在8min内达到溶胀平衡.     

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。     

鱼蛋白接枝聚合丙烯酸高吸水树脂的制备

用溶液聚合法制备了鱼蛋白基丙烯酸(FP-g-AA)高吸水性树脂。采用单因素法改变组分配比分别进行合成试验。并通过对产品的吸(盐)水性能的测试,优化合成配方及用红外光谱仪对产物进行表征。结果表明,当过硫酸钾、N,N′-亚甲基双丙烯酰胺、鱼蛋白用量分别为丙烯酸的1.0%、0.07%、10.0%,丙烯酸的中和度和在溶液中的质量分数分别为80%和18%时,该高吸水性树脂的吸水倍率达981g/g,吸生理盐水(0.9%NaCl)倍率达127g/g。红外光谱也显示,产品为鱼蛋白接枝聚合丙烯酸树脂。     

内交联型高吸水性树脂的合成及性能研究

采用反相乳液聚合法合成内交联型高吸水性树脂。研究了交联剂用量、丙烯酸中和度和浓度、引发剂用量对树脂性能的影响。制得的树脂吸水速度快,吸水倍数高,在4min内可吸去离子水1800(g/g)左右,吸0.9％NaCl水溶液150(g/g)左右。     

添加风化煤腐植酸对丙烯酸吸水树脂性能的影响

以陕西黄陵风化煤提取的腐植酸(HA)为添加原料,采用水溶液聚合法和反相悬浮法制备腐植酸-丙烯酸型高吸水性树脂(HA-PAA),通过性能表征和应用条件的影响实验研究,对制备的树脂特点和应用性能进行比较,了解其适用性。结果表明添加腐植酸增加了树脂结构中的亲水基团,亲水性能提高;表面粗糙程度更深,孔洞或分层结构更明显,有利于提高吸水性能;添加腐植酸使HA-PAA吸水性能明显优于PAA,6×10~3mg·L~(-1)NaCl情况下吸盐水倍率仍可达到70 g·g~(-1),50℃以下吸水倍率均可达到1 000 g·g~(-1),pH=4～11范围内两种HA-PAA的吸水倍率均能可达900 g·g~(-1),特别是IS-HA-PAA反复吸液3次吸水倍率基本不变,维持在1 400 g·g~(-1)以上,5次仍保持在800 g·g~(-1)左右,HA-PAA具备良好的耐盐性﹑耐温性﹑耐酸碱性﹑保水性和反复吸液性能;AS-HA-PAA的耐盐性和保水性能比IS-HA-PAA更好,IS-HA-PAA的耐温性和反复吸液性能更好,而耐酸碱性能力相当,有利于根据实际需求选择使用,为HA-PAA在水土保持中的选择应用提供基础支持。     

羽毛蛋白-聚(丙烯酸-丙烯酰胺)高吸水性树脂的制备及吸水性能

以羽毛蛋白、丙烯酸和丙烯酰胺为原料,N,N′-亚甲基双丙烯酸胺为交联剂,过硫酸铵和亚硫酸氢钠为引发剂,采用水溶液聚合法制备了羽毛蛋白-聚(丙烯酸-丙烯酰胺)高吸水性树脂。研究了羽毛蛋白用量、引发剂用量、交联剂用量以及温度对树脂吸水倍率的影响,并考察了树脂的综合吸水性能。结果表明,树脂在蒸馏水和0.9%NaCl溶液中的吸水率分别为1152g/g和69.2g/g。树脂拥有较高的吸水速率,粒径80目以上的树脂在3min以内可达到吸水溶胀平衡,并且在较宽的pH值范围(pH=5～10)内的溶液中均有较高的吸水率。     

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.     

辉光放电电解等离子体法制备蛭石/聚丙烯酸高吸水性复合材料及其溶胀性能

在水溶液中,以丙烯酸（AA）和蛭石（VMT）为原料,N,N’-亚甲基双丙烯酰胺（MBA）为交联剂,用辉光放电电解等离子体（GDEP）技术引发一步制备蛭石/聚丙烯酸高吸水性复合材料。采用FTIR、XRD对蛭石/聚丙烯酸的结构进行了表征,探讨了GDEP引发聚合和溶胀动力学行为的机制,研究了pH值和盐浓度对蛭石/聚丙烯酸平衡溶胀率的影响。结果表明,蛭石/聚丙烯酸高吸水性复合材料在蒸馏水中2 h达溶胀平衡,溶胀过程遵循拟二级动力学模型;该复合材料具有pH敏感性、盐敏感性和可逆溶胀-消溶胀开关行为,其在单价阳离子溶液中的平衡溶胀率比二价阳离子溶液中的更高。     

丙烯酰胺/凹凸棒复合吸水性树脂的制备及溶胀行为

采用水溶液聚合法制备了丙烯酰胺／凹凸棒复合吸水性树脂,考察了凹凸棒含量、单体浓度、交联剂含量和引发剂含量对树脂吸水性能的影响,并通过FT-IR和SEM对接枝反应机理和材料的表面形貌进行了表征;同时时树脂在电解质溶液中的溶胀行为进行了研究。结果表明,当凹凸棒质量分数为10％时,复合吸水性树脂在蒸馏水和0．9％NaCl溶液中的吸水倍率分别达到了2645g／g和112g／g,树脂耐盐性能明显提高。     

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.     

Polyampholytes superabsorbent nanocomposites with excellent gel strength

A series of novel polyampholyte superabsorbent nanocomposites with excellent gel strength were synthesized by in situ solution polymerization in aqueous solution. Acrylic acid and acryloyloxyethyl trimethyl ammonium chloride (DAC) were employed as ionic monomers and montmorillonite (MMT) was used as inorganic component. The addition of cationic component could supply the positive charge in the network of nanocomposite and promote the formation of nanostructure of composites due to the interaction between DAC and clay platelets. The performance of polyampholyte nanocomposites were investigated and the result showed that the gel strength of nanocomposite hydrogel in distilled water and 0.9 wt% NaCl solution could reach 198.85 and 204.23 mJ/g, respectively, which were 13 times of the gel strength of matrix. The investigation of swelling behaviors showed that the nanocomposites had particular swelling behaviors of polyampholytes hydrogel in solution with different pH values and concentration of NaCl.     

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。     

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"。     

复合型耐盐高吸水性树脂的制备

采用丙烯酸、丙烯酰胺、高岭土为接枝物淀粉为单体,通过水溶液共聚法制备复合型耐盐高吸水性树脂.分别考察引发剂、交联剂、高岭土、丙烯酰胺和丙烯酸用量对样品吸水倍率的影响,确定最佳配方,制备样品在去离子水、0.9%NaCl和1.5%NaCl中的吸水倍率分别达到1215倍、125倍和105倍.