微波辐射下耐盐性高吸水树脂的制备

对微波辐射下丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)和凹凸棒的水溶液聚合反应进行研究,合成凹凸棒复合P(AAAM)高吸水树脂,探讨微波功率、辐射时间、单体配比、中和度、引发剂用量、交联剂用量等对高吸水性树脂吸液倍率的影响,并用红外光谱对产物的结构进行表征.合成的高吸水树脂吸水倍率迭1 580 g/g,在质量分数为0.9%的食盐水中的吸液倍率达170 g/g.     

微波辐射海泡石基耐盐型高吸水树脂制备及性能

以2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、丙烯酸(AA)和海泡石粘土(ST)为原料,通过微波法合成了ST-g-PAMPS/AA高吸水性树脂。探讨了合成树脂适宜的反应条件,考察了海泡石用量对树脂的吸水速率的影响,用FTIR和XRD对树脂的结构进行了表征。结果表明,最佳合成条件下树脂吸去离子水倍率为1 013 g/g,吸生理盐水倍率为96 g/g,在体系中引入适量ST能显著提高树脂的耐盐性能、吸水倍率和吸水速率。FTIR和XRD分析结果显示ST和AMPS,AA之间发生了接枝共聚反应,有部分AMPS和AA单体进入到ST的层间内部。     

PVA/P(AA-AM)/Urea半互穿高吸水树脂的合成及性能

以聚乙烯醇(PVA)、丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)、尿素(Urea)为原料,过硫酸钾(KPS)为引发剂,N,N'-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,采用水溶液聚合法合成了具有尿素缓释功能的PVA/P(AA-AM)/Urea复合高吸水树脂。通过FTIR、TG、DSC、SEM对树脂的结构进行了表征,并从吸水倍率、吸水速率、尿素释放率等方面对树脂进行了性能测定。通过单因素实验探讨了PVA用量、AM用量、KPS用量、MBA用量、尿素用量、AA中和度对树脂吸水倍率的影响。结果表明:在最佳工艺条件(AA 10.0 g,以AA质量为基准加入10%AM、15%PVA、0.4%KPS、0.05%MBA,尿素10.0 g,AA中和度为70%)下,合成的吸水树脂吸水倍率可达到505 g/g,吸盐水倍率可达到88 g/g;此条件下合成的高吸水树脂初始吸水速率可达86.58g·min/g;将树脂在湿度10%、温度25和40℃的烘箱中静置4h,释水率分别为40.9%和68.0%;树脂中的尿素在蒸馏水中可持续缓释13 d左右,弱酸性和中性环境有利于尿素持续释放。     

改性刺梧桐胶基吸水树脂的合成及防蒸发性能

以刺梧桐胶(KG)、丙烯酸(AA)、氨基磺酸(AS)和坡缕石(APT)为原料,过硫酸铵(APS)为引发剂,N,N′-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂合成了复合高吸水树脂。考察了KG含量[以AA质量(8.4000g)为基准,下同]、KG与AS质量比,APS、MBA含量和AA中和度对高吸水树脂吸水(盐)倍率的影响。利用FTIR、SEM、TG对其结构和形貌进行了表征。测定了高吸水树脂的保水率、最大持水量和防蒸发性能。模拟荒漠化区域,测定了高吸水树脂对沙土水分的蒸发性能。结果显示,在KG、MBA、APS含量分别为AA质量的10%、0.07%、0.6%,APT含量为KG、AS、APS、MBA、AA和Na OH的总质量的2%,AA中和度为70%、m(AS)∶m(KG)=1∶62.5的最优合成条件下,合成的复合高吸水树脂在去离子水、自来水和质量分数0.9%的NaCl溶液中吸水倍率(1110、210和108g/g)均高于两种市售保水剂,具有很好的耐盐性;在12h内,树脂在25、45和60℃下的保水率分别达到54.0%、14.4%和8.0%;复合高吸水树脂含量为0.10%～0.20%时,最大持水量分别高于两种保水剂;复合高吸水树脂可有效地降低土壤水分蒸发。     

聚丙烯酸钾/白灵菇菌糠复合高吸水树脂的制备与性能

采用氢氧化钾(KOH)中和丙烯酸(AA),通过微波辐射加热引发合成了聚丙烯酸钾(PAA-K)/白灵菇菌糠(WMCPN)复合高吸水树脂。系统地研究了菌糠、引发剂和交联剂相对AA的比率,微波辐射功率及丙烯酸中和度对高吸水树脂性能的影响。结果表明,菌糠用量为50 %(相对AA质量,下同)、引发剂用量为1.33 %、交联剂用量为1.0 %、微波功率为450 W及AA中和度为80 %时复合高吸水树脂吸液倍率最大,在蒸馏水中为974 g/g,在0.9 %氯化钠(NaCl)溶液中为59 g/g;WMCPN与PAA-K实现了共聚反应;在离心机转速为6000 r/min下,50 min复合高吸水树脂的失水率为6.2 %。     

淀粉/钠基蒙脱土/聚丙烯酸高吸水树脂的制备研究

本文以丙烯酸(AA)、淀粉等为原料,复合钠基蒙脱土,利用水溶液聚合法,合成制备一种复合型高吸水树脂油田堵漏剂,并在此基础上探索影响吸水树脂吸水性能的因素。最佳吸水性能的工艺条件为:70℃条件下调单体中和度至70%、N,N’-亚甲基双丙烯酰胺0.065 g、过硫酸钾为0.044 g,蒙脱土3 g。所得产品:吸水倍率251.3 g/g、吸盐倍率69.2 g/g。最佳吸盐水配方条件为:60℃条件下调单体中和度至75%、N,N’-亚甲基双丙烯酰胺0.075 g、过硫酸钾为0.049 g、蒙脱土3 g;所得产品:吸水倍率238.2 g/g、吸盐倍率81.5 g/g。样品吸水后为无色透明块状胶体,烘干粉碎后为淡黄色颗粒。     

PVA/PAA/CMC高吸水树脂的合成和性能研究

以聚乙烯醇(PVA)、丙烯酸(AA)和羧甲基纤维素钠(CMC)为原料,过硫酸钾(KPS)为引发剂,N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,采用超声辐射法合成了PVA/PAA/CMC高吸水树脂,利用FTIR对树脂进行了表征。考察了PVA、CMC、MBA、KPS用量和中和度对高吸水树脂吸水倍率的影响,研究了树脂在去离子水、不同盐溶液和pH溶液的吸水速率。实验结果表明:PVA、CMC和AA之间发生了共聚反应,在实验最优合成条件下,制备的高吸水树脂对去离子水和生理盐水的吸水倍率分别为835 g/g和86 g/g。适量引入PVA和CMC可以显著提高树脂的吸水倍率以及改善树脂的耐盐性能,树脂具有较高的吸水速率。     

紫外光引发制备PAA/CMC高吸水树脂及性能研究

以羧甲基纤维素钠(CMC)为骨架,通过紫外光引发聚合将单体丙烯酸(AA)接枝到CMC骨架上,合成PAA/CMC高吸水树脂。采用单因素实验法优化并确定了具有最高吸水能力的树脂的最佳制备条件。结果表明,合成树脂的最优条件为：CMC用量为0.05 g, AA质量浓度为0.48 g/mL,中和度为40%,引发剂和交联剂的用量分别为AA质量的0.3%和0.05%,反应时间55 min。所制备的高吸水树脂在蒸馏水中的最大吸水倍率为1 281.21 g/g,在生理盐水中的最大吸水倍率为69.42 g/g。采用红外、热重以及扫描电镜对树脂的结构进行表征。结果表明,该制备方法成功合成了PAA/CMC高吸水树脂,其具有较好的热稳定性,树脂表面有明显的褶皱结构,具有吸水速率快、保水性好等特点。     

P(AA-co-AMPS)/Kaolin复合高吸水树脂的制备及结构性能研究

以丙烯酸(AA)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)和高岭土(Kaolin)为原料,采用溶液聚合法分别制备出聚丙烯酸(PAA)高吸水树脂、聚(丙烯酸-co-2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸)(P(AA-co-AMPS))高吸水树脂、P(AA-co-AMPS)/Kaolin复合高吸水树脂,并通过傅里叶变换红外光谱、扫描电镜、X射线衍射等测试方法对其结构与性能进行表征。结果表明:Kaolin与P(AA-co-AMPS)高吸水树脂之间为物理共混;PAA高吸水树脂、P(AA-co-AMPS)高吸水树脂和P(AA-co-AMPS)/Kaolin复合高吸水树脂的吸水倍率分别为231,323,357 g/g,吸盐水倍率分别为35.6,64.1,66.4 g/g,保水率分别为51.3%,55.6%,57.9%,凝胶形变量分别为3.75,4.10,2.23 mm;树脂的吸水速率由小到大依次为PAA高吸水树脂、P(AA-co-AMPS)高吸水树脂、P(AA-co-AMPS)/Kaolin复合高吸水树脂。     

石墨烯/木素磺酸钠有机-无机复合吸水树脂的超声合成及性能研究

以木素磺酸钠、丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)为原料,氧化石墨为无机添加剂,过硫酸铵为引发剂,N,N'-亚甲基双丙烯酰胺作为交联剂,采用超声辅助技术合成制备了石墨烯/木质素磺酸钠接枝丙烯酸-丙烯酰胺的有机-无机复合高吸水树脂。同时讨论了反应条件(pH和温度)对树脂吸水性能的影响。并借助红外光谱,扫描电镜对树脂分子结构和表面形态进行了表征。实验结果表明,优化配比下的平衡吸蒸馏水倍率为593 g/g,平衡吸0.9%盐水倍率为62 g/g;在中性条件下和温度为30℃时,该树脂的吸水倍率最优。     

微波辐射APT–g-PAMPS高吸水性树脂的制备及性能

以凹凸棒黏土(APT)和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)为原料,过硫酸钾(KPS)为引发剂,N,N'-亚甲基双丙烯酰胺(NMBA)为交联剂,采用微波辐射法接枝共聚合成了APT-g-PAMPS耐盐性复合高吸水性树脂,用FTIR和XRD对复合吸水性树脂的结构进行了表征。考察了微波功率和时间及APT用量对树脂吸水倍率的影响,测定了不同APT用量高吸水性树脂的吸水速率、保水性能及反复吸水性能。FTIR和XRD结果显示,APT和有机单体之间发生了接枝共聚反应,其反应仅在APT的表面进行,单体并没有插入到APT的层间。结果表明,微波功率为195 W,辐射时间为2.5 min,w(APT)=5%时,树脂在去离子水和生理盐水中的吸水倍率分别为987g/g和102 g/g。该复合高吸水性树脂具有较快的吸水速率、较强的保水性能和较好的反复吸水性能。在体系中引入适量APT能够显著提高复合吸水树脂的吸水能力和耐盐性能,同时能明显加快树脂的吸水速率和提高树脂的保水性能。     

Superabsorbent nanocomposite hydrogels based on intercalation of chitosan into activated bentonite

Superabsorbent polymers, composed of acrylamide (Am) and 2-acrylamido-2-methyl-1-propane sulfonic acid, were prepared by the solution crosslinking polymerization technique. The effect of the ionic monomer content was correlated with the equilibrium swelling capacity. The swelling capacity was augmented up to 94?g/g by increasing the concentration of the ionic monomer. Intercalation of bentonite clay, by chitosan solution, was performed by two techniques, namely, microwave irradiation and heating. The basal spacing of bentonite increased from 1.21 to 1.31?nm for the former and to 1.4?nm for the latter. Specific interaction of bentonite with ?COH group of chitosan through hydrogen bonding was estimated by FT-IR. Also, TEM showed a layered morphology due to the penetration of chitosan chains into bentonite silicate layers. Different amount of the intercalated clay was dispersed in the aforementioned monomers aiming at preparing superabsorbent composites. The clay showed an exfoliated structure in the polymer matrix while the composite was porous, with a three-dimensional interconnected microstructure as proved by SEM. The prepared composites had a higher absorption capacity up to 180?g/g and a better thermal stability than the corresponding hydrogel.     

PEGDA交联PAA-K高吸水树脂制备及性能研究

采用紫外引发、微波引发方法分别制备聚丙烯酸钾(PAA-K)高吸水树脂,研究了交联剂聚乙二醇二丙烯酸酯(PEGDA)、光引发剂2,2二甲氧基苯基乙酮(BDK)、引发剂过硫酸铵(APS)以及丙烯酸(AA)中和度对PAA-K高吸水树脂吸水性能的影响以及两种方法制备PAA-K树脂性能的比较。采用傅里叶变换红外光谱仪、热失重分析仪、扫描电子显微镜等仪器对PAA-K高吸水树脂进行表征。结果表明,在最佳优化条件下,紫外引发PAA-K高吸水树脂在蒸馏水和生理盐水中的最大吸水倍率分别为3297 g/g和419 g/g;微波引发PAA-K高吸水树脂在蒸馏水和生理盐水中的最大吸水倍率分别为2861 g/g和414 g/g。     

微波―化学催化耦合条件下植物纤维素的降解

采用微波加热与催化剂相结合对植物纤维素进行降解。探讨在微波加热条件下降解条件对植物纤维素降解过程的影响,确定适宜的降解条件为催化剂浓度5%,反应温度100℃,反应时间3h,此时降解液中还原糖浓度为2.68g/L。在相同条件下,微波加热降解较常规加热还原糖浓度提高了33.5%。利用SEM分析微波加热和常规加热条件下降解剩余物的结构特征,结果表明,微波作用使纤维素的聚合度降低。红外分析结果表明,微波条件与常规条件下的剩余物结构一致。     

微波强化膨润土的改性及其作用机理

在半干条件下采用微波辐射,制备了钠基及有机膨润土. 实验方法为先用溶解有改性剂的少量乙醇溶液与原料膨润土混合,然后把所得到的半干物料置于微波场中进行加热反应,最后通过洗涤、过滤及干燥得到产品. 与传统的湿法改性相比较,微波半干法不但钠化和有机化反应时间分别缩短60倍和90倍,而且由于反应后洗涤及过滤容易,产率分别提高11.5%和16%. 通过对影响反应的因素进行分析,探讨了微波的作用机理,认为微波辐射加快了传质速度,当膨润土颗粒粒径小于355 mm及微波辐射强度大于50 W/g时,传质速度已超过反应速度,过程受反应控制.     

微波辐射二元共聚高吸水树脂的合成及性能研究

采用微波辐射方法制备了2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)/丙烯酰胺(AM)高吸水树脂,并用红外光谱进行了表征。探讨了单体配比、交联剂用量、引发剂用量、中和度、反应时间和微波功率对合成高吸水性树脂的影响,对树脂吸水速率进行了研究。结果表明,最佳条件下制备的高吸水性树脂吸蒸馏水倍率达1 495 g/g、吸生理盐水倍率为93 g/g;树脂的吸水倍率随电解质溶液浓度的增加显著下降,对不同阴离子的钾盐溶液而言,按阴离子半径从大到小的顺序依次降低;树脂的吸水倍率与阳离子的价态有关,价态越大,吸水倍率越低。     

纳米ZnO/膨润土光催化降解亚甲基蓝研究

以Zn(NO3)2和膨润土为原料,采用沉淀法制备纳米ZnO-膨润土复合光催化材料,用FT-IR、XRD和SEM对其结构和形貌进行了表征。以高压汞灯为光源,光催化降解活性亚甲基蓝模拟染料废水,研究了ZnO/有机膨润土光催化降解性能,讨论了影响亚甲基蓝降解率主要因素。结果表明,在光照射下1.5 h,ZnO/膨润土光催化降解亚甲基蓝达96%,其重复使用降解效果保持稳定,利用该复合光催化材料降解有机染料废水是一种可行的方法。     

环氧树脂／超细膨润土复合材料的物理力学性能

采用TG-TA法、SEM、XRD、力学性能及电性能测试等方法对有机胺插入超细膨润土有机复合体与环氧树脂固化体系的结构与性能进行了研究,结果表明,膨润土/胺有机复合体与环氧树脂固化复合时,可形成层间固化与层外固化相结合的结构,所得复合材料的力学性能、电性能得到改善。其中有机活化膨润土/环氧树脂复合材料各项性能改善更加显著,在膨润土含量50%时,与未处理膨润土/环氧树脂复合材料相比,其拉伸强度约提高60%,拉伸模量约提高120%,而材料的弯曲强度和模量约分别提高40%和30%,冲击强度约提高30%;材料的体积电阻系数和表面电阻系数约分别提高8倍和12倍。     

改性膨润土复合新型颗粒的制备与表征

为改善粉末状膨润土在水处理中固液分离困难的情况,本文以聚乙烯醇（ PVA）、碳酸氢钠（ NaHCO3）、微波强化铝改性膨润土（Al-Bent）、膨润土原土（Na-Bent）为原料制备得到改性膨润土复合新型颗粒（MBG）和膨润土原土颗粒（ NBG）。并对这两种颗粒进行X-射线能谱（ EDS）、X射线衍射（ XRD）、傅里叶变换红外光谱（ FTIR）、扫描电镜（SEM）、比表面积（BET）分析,以明确制备过程对改性土颗粒的内部构造变化的影响。表征分析表明：第一,改性土颗粒所含蒙脱石的层间空间结构优于原土颗粒所含蒙脱石;第二,改性土颗粒孔隙的结构优于原土颗粒。     

复合材料POSS/TX-10/Bent的制备及其吸附性能

以多面齐聚倍半硅氧烷(POSS)、TX-10型非离子表面活性剂为改性剂对膨润土(Bent)进行复合改性制备了复合材料(POSS/TX-10/Bent),并利用亚甲基蓝研究了其吸附性能。采用XRD、XPS、EA、FTIR、SEM对POSS/TX-10/Bent进行了组成与结构表征。结果表明,POSS和TX-10型非离子表面活性剂都成功插入到膨润土层间,使得复合材料层间距增大,疏水性增强。吸附实验表明,在30℃、pH为6.52(原始值)的条件下,复合材料投加量5 g/L、吸附180 min时效果最佳。在同等吸附条件下,复合改性膨润土对亚甲基蓝的吸附能力远大于未改性的膨润土。吸附过程更符合准二级动力学模型,平衡吸附数据与Langmuir等温吸附曲线吻合较好,吸附是一个自发的吸热过程,POSS/TX-10/Bent对亚甲基蓝的理论最大吸附量为253.81 mg/g。